在 C++ 中使用智慧指標
Jinku Hu
2023年10月12日
本文將演示如何在 C++ 中使用智慧指標的多種方法。
對多個指標使用 std::shared_ptr 可以引用 C++ 中的同一物件
由於動態記憶體的手動管理在現實世界的專案中非常困難，並且通常是導致錯誤的主要原因，因此 C++ 提供了智慧指標的概念作為單獨的庫。智慧指標通常充當常規指標，並提供額外的功能，其中最突出的功能是自動釋放指向的物件。智慧指標有兩種核心型別：shared_ptr 和 unique_ptr。
以下示例程式碼演示了 shared_ptr 型別的用法。請注意，當指向的物件應由其他共享指標引用時，通常會使用 shared_ptr。因此，shared_ptr 在內部具有關聯的計數器，該計數器表示指向同一物件的指標的數量。shared_ptr::unique 成員函式可用於確定指標是否僅是引用當前物件的一個。函式返回型別為布林值，而 true 值確認物件的專有所有權。內建的 reset 函式將當前物件替換為作為第一個引數傳遞的物件。當最後一個指向該物件的 shared_ptr 超出範圍時，該共享物件將被刪除。
#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
using std::vector;
int main() {
std::shared_ptr<string> p(new string("Arbitrary string"));
std::shared_ptr<string> p2(p);
cout << "p : " << p << endl;
cout << "p2: " << p2 << endl;
if (!p.unique()) {
p.reset(new string(*p));
}
cout << "p : " << p << endl;
*p += " modified";
cout << "*p : " << *p << endl;
cout << "*p2 : " << *p2 << endl;
return EXIT_SUCCESS;
}
輸出：
p : 0x2272c20
p2: 0x2272c20
p : 0x2273ca0
*p : Arbitrary string modified
*p2 : Arbitrary string
在 C++ 中使用 std::unique_ptr 來獲得一個擁有給定物件的指標
另外，C++ 提供了 unique_ptr 型別，它是物件的唯一所有者。沒有其他 unique_ptr 指標可以引用它。unique_ptr 不支援普通的複製和賦值操作。仍然可以使用內建函式 release 和 reset 在兩個 unique_ptr 指標之間轉移物件所有權。release 函式呼叫使 unique_ptr 指標為空。一旦釋放了 unique_ptr，便可以呼叫 reset 函式來為其分配新的物件所有權。
#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
using std::vector;
int main() {
std::unique_ptr<string> p1(new string("Arbitrary string 2"));
std::unique_ptr<string> p3(p1.release());
cout << "*p3 : " << *p3 << endl;
cout << "p3 : " << p3 << endl;
cout << "p1 : " << p1 << endl;
std::unique_ptr<string> p4(new string("Arbitrary string 3"));
p3.reset(p4.release());
cout << "*p3 : " << *p3 << endl;
cout << "p3 : " << p3 << endl;
cout << "p4 : " << p4 << endl;
return EXIT_SUCCESS;
}
輸出：
*p3 : Arbitrary string 2
p3 : 0x7d4c20
p1 : 0
*p3 : Arbitrary string 3
p3 : 0x7d5c80
p4 : 0
作者： Jinku Hu
