【C++11新特性】详解智能指针创建、使用、注意事项

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c语言内容💖：

专栏：c语言之路重点知识整合

【c语言】全部知识点总结

一、 auto_ptr

创建auto_ptr对象的三种方式：

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;class A
{
public:void fun(){cout << this << "A::fun()" << endl;}
};int main()
{auto_ptr<A> p1(new A() );auto_ptr<A> p2;p2.reset(new A()); auto_ptr<A> p3;p3 = p1;	//把p1空间的归属权交给p3，后面不能再用p1return 0;
}

使用对象：

p3.get()->fun();p3->fun();

auto_ptr 存在的问题：将 p1 赋值给 p3 ，会将 p1 的资源转交给 p3，而不是复制，此时再调用 p1会出现空指针问题：

auto_ptr<A> p3;
p3 = p1;	
p1->fun();	//error

因此在 C++11 中被弃用。

二、unique_ptr

唯一所属权的智能指针，只能有一个指针管理内存

三种创建对象与使用方式：

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;class A
{
public:void fun(){cout << this << "A::fun()" << endl;}
};int main()
{//1.unique_ptr<A> p1(new A());p1->fun();//2.resetunique_ptr<A> p2;p2.reset(new A());p2.get()->fun();//3.moveunique_ptr<A> p3;p3 = std::move(p2);	//使用权传递，不可以直接使用 = 赋值(*p3).fun();cout << p2.get() << endl;// 4.make_unqiueunique_ptr<A> p4 = make_unique<A>();    //c++14引入return 0;
}

C++11中unique_ptr 用于替代废弃的auto_ptr

空间使用权传递的方式要求更严格：不可以直接使用 = 赋值，可以使用 std::move 将左值转为右值进行赋值

同时，当一个unique_ptr的使用权被交出后或者超出智能指针的作用域后，这个指针会自动失效

但是 unique_ptr 一个只能指向一块空间，如果 reset 转移到另一块空间，原先的内存就无法指向使用了，因此引入了 shared_ptr：

三、shared_ptr

共享所属权的智能指针

多个指针可以指向同一个空间，可以同时生效

使用引用计数管理回收，使用 use_count函数可以查看指向这块空间的指针数量

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;class A
{
public:void fun(){cout << "A::fun()" << endl;}~A(){cout << "A::~A()" << endl;}
};int main()
{shared_ptr<A> p1(new A());p1->fun();shared_ptr<A> p2;p2.reset(new A());(*p2).fun();shared_ptr<A> p3;p3 = make_shared<A>();p3.get()->fun();{shared_ptr<A> p4;p4 = p3; // 指向同一块空间 两个指针共享内存cout << p4.use_count() << endl;cout << "p3: " << p3.get() << " p4: " << p4.get() << endl;} // p4在此回收return 0;
}

shared_ptr 存在循环引用的问题：

如果两个 shared_ptr 相互引用，引用计数永远不会变为0，因此它们所指向的对象也不会被删除，这会导致内存泄漏

例如：

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;class B;
class A
{
public:shared_ptr<B> pb;void fun(){cout << "A::fun()" << endl;}~A(){cout << "A::~A()" << endl;}
};class B
{
public:shared_ptr<A> pa;void fun(){cout << "B::fun()" << endl;}~B(){cout << "B::~B()" << endl;}
};int main()
{shared_ptr<A> pa = make_shared<A>();shared_ptr<B> pb = make_shared<B>();pa->pb = pb;pb->pa = pa;pb->fun();pa->fun();// pa和 pb 的引用计数都是 1，但由于它们相互引用，它们都不会被删除return 0;
}

为了解决循环引用的问题，引入了 weak_ptr：

四、weak_ptr

用于解决shared_ptr存在循环引用的问题

弱引用计数的共享使用权的智能指针，不能独立存在，配合shared_ptr使用

如果使用 weak_ptr 与 shared_ptr指向同一空间，引用计数不会加1

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;class B;
class A;class A
{
public:shared_ptr<B> pb;void fun(){cout << "A::fun()" << endl;}~A(){cout << "A::~A()" << endl;}
};class B
{
public:weak_ptr<A> pa; //使用weak_ptrvoid fun(){cout << "B::fun()" << endl;}~B(){cout << "B::~B()" << endl;}
};int main()
{shared_ptr<A> pa = make_shared<A>();shared_ptr<B> pb = make_shared<B>();pa->pb = pb;pb->pa = pa;pb->fun();pa->fun();return 0;
}