C++中的智能指针(smart pointer)

简介: C++中的智能指针(smart pointer)

智能指针是一种特殊的指针,它能够自动管理动态内存。使用智能指针可以避免内存泄漏等问题,提高代码的健壮性。

C++11引入了两种智能指针:std::unique_ptr和std::shared_ptr。其中std::unique_ptr只能有一个智能指针引用,而std::shared_ptr可以有多个智能指针引用。

接下来,我将用一个示例程序来介绍如何使用std::shared_ptr。

#include <iostream>
#include <memory>

class MyClass {
public:
    MyClass() { std::cout << "MyClass Constructor" << std::endl; }
    ~MyClass() { std::cout << "MyClass Destructor" << std::endl; }
    void doSomething() { std::cout << "doSomething" << std::endl; }
};

int main() {
    std::shared_ptr<MyClass> ptr1(new MyClass);
    std::shared_ptr<MyClass> ptr2 = ptr1;

    std::cout << "ptr1 use count: " << ptr1.use_count() << std::endl; // 输出2,即有两个智能指针指向同一个对象
    std::cout << "ptr2 use count: " << ptr2.use_count() << std::endl;

    ptr1->doSomething(); // 使用箭头运算符访问MyClass的成员函数
    (*ptr2).doSomething(); // 使用解引用运算符访问MyClass的成员函数

    ptr1.reset(); // ptr1释放指针所指向的对象
    std::cout << "ptr1 use count: " << ptr1.use_count() << std::endl; // 输出0
    std::cout << "ptr2 use count: " << ptr2.use_count() << std::endl; // 输出1

    return 0;
}

代码解释:

  1. 第1行引入iostream头文件,第2行引入memory头文件。

  2. 第4至11行定义了一个名为MyClass的类,其中包含一个构造函数、一个析构函数和一个成员函数doSomething()。

  3. 在第13至19行的main函数中,通过new关键字创建一个MyClass对象,并用std::shared_ptr包装,得到一个名为ptr1的智能指针。

  4. 然后将ptr1赋值给ptr2,此时有两个智能指针指向同一个对象。

  5. 第21至22行输出智能指针的引用计数。

  6. 第24至25行通过箭头运算符访问MyClass对象的成员函数doSomething()。

  7. 第27至28行通过解引用运算符访问MyClass对象的成员函数doSomething()。

  8. 第30行使用reset()方法释放ptr1中指向的MyClass对象。

  9. 第32至33行再次输出智能指针的引用计数,可以看到只有ptr2还在引用MyClass对象,而ptr1已经不再引用。

输出结果:

MyClass Constructor
ptr1 use count: 2
ptr2 use count: 2
doSomething
doSomething
MyClass Destructor
ptr1 use count: 0
ptr2 use count: 1

以上就是智能指针的基本用法,需要注意的是,在使用智能指针的过程中不要出现循环引用,否则会导致内存泄漏。

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