C++11 智能指针之unique_ptr

0.Overview

作为智能指针的一种，unique_ptr 指针自然也具备“在适当时机自动释放堆内存空间”的能力。和 shared_ptr 指针最大的不同之处在于，unique_ptr 指针指向的堆内存无法同其它 unique_ptr 共享，也就是说，每个 unique_ptr 指针都独自拥有对其所指堆内存空间的所有权。这也就意味着，每个 unique_ptr 指针指向的堆内存空间的引用计数，都只能为 1，一旦该 unique_ptr 指针放弃对所指堆内存空间的所有权，则该空间会被立即释放回收。unique_ptr 智能指针是以模板类的形式提供的，unique_ptr（T 为指针所指数据的类型）定义在头文件，并位于 std 命名空间中。因此，要想使用 unique_ptr 类型指针，程序中应首先包含如下 2 条语句：

#include 
using namespace std;

1.unique_ptr智能指针的创建

考虑到不同实际场景的需要，unique_ptr 模板类提供了多个实用的构造函数，这里给读者列举了几种常用的构造 unique_ptr 智能指针的方式。

1.1 通过以下  2 种方式，可以创建出空的 unique_ptr 指针：

std::unique_ptr p1();
std::unique_ptr p2(nullptr);

1.2 创建 unique_ptr 指针的同时，也可以明确其指向:

//创建出了一个 p3 智能指针，其指向的是可容纳 1 个整数的堆存储空间。
std::unique_ptr p3(new int); 
//创建出了一个 p4 智能指针，其指向一个值为42得int。
std::unique_ptr p4(new int(42));

1.3 基于 unique_ptr 类型指针不共享各自拥有的堆内存，因此 C++11 标准中的 unique_ptr 模板类没有提供拷贝构造函数，可使用移动构造函数、release、reset进行控制权得切换：

std::unique_ptr p4(new int);
std::unique_ptr p5(p4);//错误，堆内存不共享
std::unique_ptr p5(std::move(p4));//正确，调用移动构造函数

std::unique_ptr p6(new int);
std::unique_ptr p7(p6.release());//p7获得了p6得指针所有权

std::unique_ptr p8(new int);
std::unique_ptr p9(new int(21));
p8.reset(p9.release());//p8获得了p9得指针所有权，p8可以不为空，比如此例，若不空则原来指向的对象被释放

对于调用移动构造函数的 p4 和 p5 来说，p5 将获取 p4 所指堆空间的所有权，而 p4 将变成空指针（nullptr）。

1.4 默认情况下，unique_ptr 指针采用 std::default_delete 方法释放堆内存。当然，我们也可以自定义符合实际场景的释放规则。值得一提的是，和 shared_ptr 指针不同，为 unique_ptr 自定义释放规则，只能采用函数对象的方式

//自定义的释放规则
struct myDel
{
    void operator()(int *p) {
        delete p;
    }
};
std::unique_ptr p6(new int);
//std::unique_ptr p6(new int, myDel());

2.unique_ptr模板类提供的成员方法

 3.举例

#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
    std::unique_ptr p5(new int);
    *p5 = 10;
    // p 接收 p5 释放的堆内存
    int * p = p5.release();
    cout << *p << endl;
    //判断 p5 是否为空指针
    if (p5) {
        cout << "p5 is not nullptr" << endl;
    }
    else {
        cout << "p5 is nullptr" << endl;
    }

    std::unique_ptr p6;
    //p6 获取 p 的所有权
    p6.reset(p);
    cout << *p6 << endl;;
    return 0;
}

输出：

10
p5 is nullptr
10