C++智能指针：shared_ptr用法详解

C++智能指针：shared_ptr用法详解

shared_ptr是C++11里的新特性，其包装了new操作符在堆上分配的动态对象。如：

shared_ptr<int> sp1(new int(100));
//相当于
//int *sp1=new int(100);
//auto sp1=make_shared(100);

它与普通指针相比，最大的不同点就是shared_ptr是一个类，当对象生命周期结束时，会自动调用其析构函数，释放内存。而不再需要程序员显示地调用delete关键字。

同时，shared_ptr重载了“*”和“->”操作符以模仿原始指针的行为，并且提供了显示bool类型转换以判断指针的有效性。

shared_ptr<int> sp1(new int(100));
assert(sp1);
*sp1=200;

shared_ptr<string> sp2(new string("Hello"));
assert(sp2->size()==5);

我们还可以使用shared_ptr的成员函数get()获取原始指针

shared_ptr<int> sp1(new int(100));
int *Int_ptr=sp1.get();

shared_ptr里的reset()函数

shared_ptr里有个成员函数use_count()，用于返回该对象的引用计数。

shared_ptr<int> sp1(new int(100));
cout<<"当前计数: "<<sp1.use_count()<<endl;
auto sp2=sp1;
cout<<"当前计数: "<<sp1.use_count()<<endl;
{
	auto sp3=sp2;
	cout<<"当前计数: "<<sp1.use_count()<<endl;
}
cout<<"当前计数: "<<sp1.use_count()<<endl;

当一个shared_ptr对象调用reset()函数时，它的作用时将引用计数减一，调用本身的对象的引用计数变为0.

shared_ptr<int> sp1(new int(100));
cout<<"当前计数: "<<sp1.use_count()<<endl;
auto sp2=sp1;
cout<<"当前计数: "<<sp1.use_count()<<endl;
{
	auto sp3=sp2;
	cout<<"当前计数: "<<sp1.use_count()<<endl;
}
cout<<"当前计数: "<<sp1.use_count()<<endl;
sp2.reset();//这里换成sp1.reset()，可以发现sp2的计数为1，sp1的计数为0.
cout << "sp2当前计数: " << sp2.use_count() << endl;
cout << "sp1当前计数: " << sp2.use_count() << endl;

上面代码运行后，sp2的计数为0，sp1的计数为1。若将sp2.reset()换位sp1.reset()，则sp2的计数为1，sp1的计数为0。
在每次对shared_ptr进行拷贝或者赋值的时候，都会使计数加1。

工厂函数

每次使用shared_ptr都需要显示的使用new关键字创建一个对象。固std库提供了一个工厂函数make_shared()。
用法：

auto sp1=make_shared<int>(100);
//相当于
shared_ptr<int> sp1(new int(100));

make_shared是一个泛型，<>里面为数据类型，（）对应着new（）里的东西，其返回值是一个shared_ptr类型的变量。

定制删除器

shared_ptr的构造函数可有多个参数，其中有一个是shared_ptr(Y *p,D d)，第一个参数是要被管理的指针，它的含义与其构造函数的参数相同。而第二个参数则告诉shared_ptr在析构时不要使用delete来操作指针p，而要用d来操作，即把delete p 换成d（p）。因此，我们就可以自己制作一个删除器
如：对于传统的struct FILE的C文件操作，需要

FILE *fp=fopen("./1.txt","r");
//...
//...
fclose(fp);

若用shared_ptr，则可以这样做：

shared_ptr<FILE> fp(fopen("./1.txt","r"), fclose);

离开作用域时，shared_ptr会自动调用fclose()函数关闭文件。