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c++智能指針引見
由於 C++ 言語沒有自動內存回收機制，順序員每次 new 出來的內存都要手動 delete，比方流程太復雜，最終招致沒有 delete，異常招致順序過遲到出，沒有執行 delete 的狀況並不稀有，並形成內存洩露。如此c++引入 智能指針 ，智能指針即是C++ RAII的一種使用，可用於靜態資源管理，資源即對象的管理戰略。 智能指針在 <memory>標頭文件的 std 命名空間中定義。 它們對 RAII 或 獲取資源即初始化 編程習用法至關重要。 RAII 的次要准繩是為一切堆分配資源提供一切權，例如靜態分配內存或零碎對象句柄、析構函數包括要刪除或釋放資源的代碼的堆棧分配對象，以及任何相關清算代碼。
c++智能指針類別
c++ 智能指針次要包括：unique_ptr,shared_ptr, weak_ptr, 這三種，其中auto_ptr 已被遺棄。
unique_ptr
只允許根底指針的一個一切者。 可以移到新一切者(具有挪動語義)，但不會復制或共享（即我們無法失掉指向同一個對象的兩個unique_ptr）。 交換已棄用的 auto_ptr。 相較於 boost::scoped_ptr。 unique_ptr 玲珑高效；大小同等於一個指針，支持 rvalue 援用，從而可完成疾速拔出和對 STL 集合的檢索。 頭文件：<memory>。
運用unique_ptr，可以完成以下功用：
1、為靜態請求的內存提供異常平安。
2、將靜態請求內存的一切權傳遞給某個函數。
3、從某個函數前往靜態請求內存的一切權。
4、在容器中保管指針。
5、一切auto_ptr應該具有的（但無法在C++ 03中完成的）功用。
如下代碼所示：
class A;
// 假如順序執行進程中拋出了異常，unique_ptr就會釋放它所指向的對象
// 傳統的new 則不行
unique_ptr<A> fun1()
{
unique_ptr p(new A);
//do something
return p;
}
void fun2()
{ // unique_ptr具有挪動語義
unique_ptr<A> p = f();// 運用挪動結構函數
// do something
}// 在函數加入的時分，p以及它所指向的對象都被刪除釋放 shared_ptr
采用援用計數的智能指針。 shared_ptr基於“援用計數”模型完成，多個shared_ptr可指向同一個靜態對象，並維護了一個共享的援用計數器，記載了援用同一對象的shared_ptr實例的數量。當最後一個指向靜態對象的shared_ptr銷毀時，會自動銷毀其所指對象(經過delete操作符)。shared_ptr的默許才能是管理靜態內存，但支持自定義的Deleter以完成特性化的資源釋放舉措。頭文件：<memory>。
根本操作：shared_ptr的創立、拷貝、綁定對象的變卦(reset)、shared_ptr的銷毀(手動賦值為nullptr或分開作用域)、指定deleter等操作。
shared_ptr的創立,有兩種方式，
一，運用函數make_shared(會依據傳遞的參數調用靜態對象的結構函數)；
二，運用結構函數(可從原生指針、unique_ptr、另一個shared_ptr創立)
shared_ptr<int> p1 = make_shared<int>(1);// 經過make_shared函數
shared_ptr<int> p2(new int(2));// 經過原生指針結構此外智能指針若為“空“，即不指向任何對象，則為false，否則為true，可作為條件判別。可以經過兩種方式指定deleter，一是結構shared_ptr時，二是運用reset辦法時。可以重載的operator->, operator *，以及其他輔佐操作如unique()、use_count(), get()等成員辦法。
weak_ptr
結合 shared_ptr 運用的特例智能指針。 weak_ptr 提供對一個或多個 shared_ptr 實例所屬對象的訪問，但是，不參與援用計數。 假如您想要察看對象但不需求其堅持活動形態，請運用該實例。 在某些狀況下需求斷開 shared_ptr 實例間的循環援用。 頭文件：<memory>。
weak_ptr的用法如下：
weak_ptr用於配合shared_ptr運用，並不影響靜態對象的生命周期，即其存在與否並不影響對象的援用計數器。weak_ptr並沒有重載operator->和operator *操作符，因而不可直接經過weak_ptr運用對象。提供了expired()與lock()成員函數，前者用於判別weak_ptr指向的對象能否已被銷毀，後者前往其所指對象的shared_ptr智能指針(對象銷毀時前往”空“shared_ptr)。循環援用的場景：如二叉樹中父節點與子節點的循環援用，容器與元素之間的循環援用等。
智能指針的循環援用
循環援用問題可以參考 這個鏈接 上的問題了解，“循環援用”復雜來說就是：兩個對象相互運用一個shared_ptr成員變量指向對方的會形成循環援用。招致援用計數生效。上面給段代碼來闡明循環援用：
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
class B;
class A
{
public:// 為了省去一些步驟這裡 數據成員也聲明為public
//weak_ptr<B> pb;
shared_ptr<B> pb;
void doSomthing()
{
// if(pb.lock())
// {
//
// }
}
~A()
{
cout << "kill A\n";
}
};
class B
{
public:
//weak_ptr<A> pa;
shared_ptr<A> pa;
~B()
{
cout <<"kill B\n";
}
};
int main(int argc, char** argv)
{
shared_ptr<A> sa(new A());
shared_ptr<B> sb(new B());
if(sa && sb)
{
sa->pb=sb;
sb->pa=sa;
}
cout<<"sa use count:"<<sa.use_count()<<endl;
return 0;
}
下面的代碼運轉後果為：sa use count:2， 留意此時sa,sb都沒有釋放，發生了內存洩露問題！！！
即A外部有指向B，B外部有指向A，這樣關於A，B肯定是在A析構後B才析構，關於B，A肯定是在B析構後才析構A，這就是循環援用問題，違背慣例，招致內存洩露。
普通來講，解除這種循環援用有上面有三種可行的辦法( 參考 )：
1 . 當只剩下最後一個援用的時分需求手動打破循環援用釋放對象。
2 . 當A的生活期超越B的生活期的時分，B改為運用一個普通指針指向A。
3 . 運用弱援用的智能指針打破這種循環援用。
雖然這三種辦法都可行，但辦法1和辦法2都需求順序員手動控制，費事且容易出錯。我們普通運用第三種辦法：弱援用的智能指針weak_ptr。
強援用和弱援用
一個強援用當被援用的對象活著的話，這個援用也存在（就是說，當至多有一個強援用，那麼這個對象就不能被釋放）。share_ptr就是強援用。絕對而言，弱援用當援用的對象活著的時分不一定存在。僅僅是當它存在的時分的一個援用。弱援用並不修正該對象的援用計數，這意味這弱援用它並不對對象的內存停止管理，在功用上相似於普通指針，但是一個比擬大的區別是，弱援用能檢測到所管理的對象能否曾經被釋放，從而防止訪問合法內存。
運用weak_ptr來打破循環援用
代碼如下：
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
class B;
class A
{
public:// 為了省去一些步驟這裡 數據成員也聲明為public
weak_ptr<B> pb;
//shared_ptr<B> pb;
void doSomthing()
{
if(pb.lock())
{
}
}
~A()
{
cout << "kill A\n";
}
};
class B
{
public:
//weak_ptr<A> pa;
shared_ptr<A> pa;
~B()
{
cout <<"kill B\n";
}
};
int main(int argc, char** argv)
{
shared_ptr<A> sa(new A());
shared_ptr<B> sb(new B());
if(sa && sb)
{
sa->pb=sb;
sb->pa=sa;
}
cout<<"sb use count:"<<sb.use_count()<<endl;
return 0;
}
以上就是為大家帶來的關於c++ 智能指針及 循環援用的問題全部內容了，希望大家多多支持~
