C++ Boost库：共享所有权的智能指针 shared_ptr

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1. 简介

shared_ptr是可以共享所有权的指针。如果有多个shared_ptr共同管理同一个对象时，只有这些 shared_ptr全部与该对象分离之后，被管理的对象才会被释放，使用需要包含头文件：

#include <boost/shared_ptr.hpp>

注：c++11标准中std::shared_ptr与 boost::shared_ptr功能相似。

shared_ptr使用引用计数，每一个shared_ptr的拷贝都指向相同的内存；每关联一次，内部的引用计数加1。

2. shared_ptr示例代码

#include<iostream>
using namespace std;   

#include<boost/shared_ptr.hpp>
using namespace  boost;

class  A
{
public:
   A()  	
   {
   	cout << "构造A类对象！" << endl;
   }
   ~A( )  
   {
   	cout << "析构A类对象！" << endl;
   }
   int  m_a;
};

int main()
{ 
   boost::shared_ptr<A>  p1(new A);//引用计数为1
   //此时唯一管理A的内存
   cout << p1.unique() << " ,  " << p1.use_count() << endl;

   //此时， p1,p2同时管理A的内存
   boost::shared_ptr<A>  p2( p1); //拷贝构造，引用计数+1
   cout << p2.unique() << " ,  " << p2.use_count() << endl;

   boost::shared_ptr<A>  p3; 
   p3 = p2;//赋值运算符  引用计数+1
   cout << p1.unique() << " ,  " << p1.use_count() << endl;

   //3个智能指针指向同一地址
   cout << p1.get() << " ,  " << p2.get() << " ,  " << p3.get() << " ,  " << endl;

   //手动分离管理权
   p1.reset();//  引用计数-1
   cout << p2.unique() << " ,  " << p2.use_count() << endl;
   cout << p3.unique() << " ,  " << p3.use_count() << endl;

   p2.reset();//  引用计数-1 
   cout << p3.unique() << " ,  " << p3.use_count() << endl;

   p3.reset();//引用计数-1 ，此时，全部放弃了管理权，A内存就会释放

   cout << "结束！" << endl;

   return 0;
}

运行结果：

3. shared_ptr使用陷阱

• 陷阱1：shared_ptr不能引用栈内存

int   a = 100;
// 不能引用栈内存
boost::shared_ptr<int >  p(&a);//运行时出错
cout << p.use_count() << endl;  

• 陷阱2：shared_ptr不能多次引用同一原始指针，否则同一内存会被delete多次

int   a = 100;
// 不能引用栈内存
boost::shared_ptr<int >  p(&a);//运行时出错
cout << p.use_count() << endl;  

• 陷阱3：shared_ptr循环引用导致内存泄露

int   a = 100;
// 不能引用栈内存
boost::shared_ptr<int >  p(&a);//运行时出错
cout << p.use_count() << endl;  

• 陷阱4：shared_ptr管理的内存必须是new出来的

int   a = 100;
// 不能引用栈内存
boost::shared_ptr<int >  p(&a);//运行时出错
cout << p.use_count() << endl;  

示例代码：

#include<iostream>
using namespace std;   

#include<boost/shared_ptr.hpp>
using namespace  boost;

class B;//类的前置声明

class  A
{
public:
   A()  	
   {
   	cout << "构造A类对象！" << endl;
   }
   ~A( )  
   {
   	cout << "析构A类对象！" << endl;
   }
    boost::shared_ptr<B>  m_pb; //指向B的内存
};


class  B
{
public:
   B()
   {
   	cout << "构造B类对象！" << endl;
   }
   ~B()
   {
   	cout << "析构B类对象！" << endl;
   }
   boost::shared_ptr<A>  m_pa;////指向A的内存
};

int main()
{ 
    //陷阱1，不要把栈内存地址赋给  scoped_ptr, scoped_array, shared_ptr
/*	int   a = 100;
   boost::shared_ptr<int >  p(&a);//运行时出错
   cout << p.use_count() << endl;  

   //陷阱2，shared_ptr不能多次引用同一原始指针，否则同一内存会被delete多次
   A  *pA = new  A;

   boost::shared_ptr<A>  p1(pA);
   cout << p1.use_count() << endl; 

   //boost::shared_ptr<A>  p2(pA); //这里p2并不知道p1的存在
   boost::shared_ptr<A>  p2(p1);//正确写法
   cout << p2.use_count() << endl;
   //p1 p2在对象析构时，会各自delete pA，从而报错
   

   //陷阱3：shared_ptr循环引用导致内存泄露。 
   boost::shared_ptr<A> pA(new  A);
   boost::shared_ptr<B> pB(new  B);
   cout << pA.use_count() << "   ,   " << pB.use_count() << endl;

   pA->m_pb = pB;// 此刻 ，pB指向的内存引用计数为2
   pB->m_pa = pA;//此刻 ，pA指向的内存引用计数为2
   cout << pA.use_count() << "   ,   " << pB.use_count() << endl;
   //此刻，pA，pB都析构时，都只会将引用计数-1， 各自剩余引用计数为1，则不会释放
   //从而导致A，B内存泄漏

   */

   //陷阱4：  shared_ptr管理的内存必须是new出来的
   A  *pA = (A *)malloc(sizeof(A)); 
   boost::shared_ptr<A>  p(pA); //这样肯定有问题的

   getchar();
   return 0;
}