智能指针管理通过new创建的对象

最新推荐文章于 2025-07-24 08:50:16 发布

ProHayley

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分类专栏：随身笔记文章标签：智能指针

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本文深入探讨了C++中auto_ptr的特性和使用方法，包括其资源管理机制、优点及局限性，并介绍了C++11中引入的替代方案shared_ptr和unique_ptr。此外，还讨论了Boost库中的多种智能指针类型及其应用场景。

来自《编写高质量代码：改善C++程序的150个建议》读书笔记

1.auto_ptr

指向一个以new建立的对象，当auto_ptr的生命周期结束时，其所指向的对象之资源也会被自动释放，且不必显示地调用delete。

#include <memory>
using namespace std;
class A
{
public:
    A() {}
    ~A(){}
    void Hello()
    {
        cout << "Hello Smart Pointer";
    }
};
int main()
{
    auto_ptr<A> pA(new A());
    pA->Hello();
    auto_ptr<int> iPtr; // 未指向任何对象，像空指针
    if(iPtr.get()==0) // 不指向任何对象判断
    {
        iPtr.reset(new int(2011));
    }
    auto_ptr<string> sPtr1(new string("Smart Pointer"));
    auto_ptr<string> sPtr2(sPtr1); // 所有权转移
    if (!sPtr1->empty())  // 判断emptry时程序会崩溃
        cout << *sPtr1 << endl;
    return 0;
}

auto_ptr的资源维护动作是以inline的方式来完成的，在编译时代码会被扩展开来，所以使用它并不会牺牲效率。
缺点：

auto_ptr对象不可作为STL容器的元素
auto_ptr缺少对动态配置而来的数组的支持;
auto_ptr<char> pstr(new char[12]); //不支持
不管什么时候使用数组的new操作时，必须要用delete[]来摧毁数组。因为auto_ptr的析构函数只对非数组类型起作用。所以数组是不能被正确摧毁的话，程序的行为是不明确的。
auto_ptr在被复制时会发生所有权转移

2011年9月C++新标准C++11中废弃了auto_ptr指针，取而代之的是两个新的指针类：shared_ptr和unique_ptr。shared_ptr是引用计数指针，unique_ptr是用来取代auto_ptr的，提供了auto_ptr的大部分特性，唯一例外的是auto_ptr的不安全、隐性的左值搬移。

2.Boost中的智能指针

在Boost中的智能指针有五种：scoped_ptr、scoped_array、shared_ptr、shared_array、weak_ptr，其中最有用的就是shared_ptr，采用了引用计数，并且是线程安全的，同时支持扩展。
boost::shared_ptr支持STL容器：

typedef boost::shared_ptr<string> CStringPtr;
std::vector<CStringPtr> strVec;
strVec.push_back(CStringPtr(new string("Hello")));

Boost智能指针同样支持数组，boost::scoped_array和boost::shared_array对象指向的是动态配置的数组。

3.使用智能指针也应该遵守的规则

规则1：Smart_ptr<T>不同于T*，前者身份是一个对象，后者是指向T类对象的指针，不能盲目地将T*和智能指针类型Smart_ptr<T>相互转换。

在创建一个智能指针时需明确写出Smart_ptr<T> tPtr(new T)。
禁止将T*赋值给一个智能指针。
不能采用tPtr=NULL的方式将tPtr置空，应该使用智能指针类的成员函数。

规则2：不要使用临时的shared_ptr对象

class A；
bool IsAllReady();
void ProcessObject(boost::shared_ptr<A> pA, bool isReady);
ProcessObject(boost::shared_ptr(new A), IsAllReady());

调用ProcessObject函数前，C++编译器要完成三件事：

执行”new A”。
调用boost::shared_ptr的构造函数。
调用函数IsAllReady()。

因为函数参数求值顺序的不确定性，如果调用IsAllReady()发生在1、2之间，而又正好出现异常，那么new A得到的内存返回的指针就会丢失，进而发生内存泄漏，因为返回的指针没有存入我们原来期望能阻止资源泄漏的boost::shared_ptr上。避免这种问题的方式，就是不要使用临时的shared_ptr对象，改用局部变量来实现。