c++11特性：独占的智能指针
在C++中没有垃圾回收机制，必须自己释放分配的内存，否则就会造成内存泄露。解决这个问题最有效的方法是使用智能指针（smart pointer）。智能指针是存储指向动态分配（堆）对象指针的类，用于生存期的控制，能够确保在离开指针所在作用域时，自动地销毁动态分配的对象，防止内存泄露。智能指针的核心实现技术是引用计数，每使用它一次，内部引用计数加1，每析构一次内部的引用计数减1，减为0时，删除所指向的堆内存。
C++11中提供了三种智能指针，使用这些智能指针时需要引用头文件
std::shared_ptr：共享的智能指针std::unique_ptr：独占的智能指针std::weak_ptr：弱引用的智能指针，它不共享指针，不能操作资源，是用来监视shared_ptr的。
独占的智能指针的使用方法和共享的智能指针相似。
1. 初始化
std::unique_ptr是一个独占型的智能指针，它不允许其他的智能指针共享其内部的指针，可以通过它的构造函数初始化一个独占智能指针对象，但是不允许通过赋值将一个unique_ptr赋值给另一个unique_ptr。
// 通过构造函数初始化对象
unique_ptr ptr1(new int(10));
// error, 不允许将一个unique_ptr赋值给另一个unique_ptr
unique_ptr ptr2 = ptr1; std::unique_ptr不允许复制，但是可以通过函数返回给其他的std::unique_ptr，还可以通过std::move来转译给其他的std::unique_ptr，这样原始指针的所有权就被转移了，这个原始指针还是被独占的。
#include
#include
using namespace std;
unique_ptr func()
{
return unique_ptr(new int(520));
}
int main()
{
// 通过构造函数初始化
unique_ptr ptr1(new int(10));
// 通过转移所有权的方式初始化
unique_ptr ptr2 = move(ptr1);
// 即将被析构的临时对象
unique_ptr ptr3 = func();
return 0;
} unique_ptr独占智能指针类也有一个reset方法，函数原型如下：
void reset( pointer ptr = pointer() ) noexcept;使用reset方法可以让unique_ptr解除对原始内存的管理，也可以用来初始化一个独占的智能指针。
int main()
{
unique_ptr ptr1(new int(10));
unique_ptr ptr2 = move(ptr1);
ptr1.reset();
ptr2.reset(new int(250));
return 0;
} ptr1.reset();解除对原始内存的管理ptr2.reset(new int(250));重新指定智能指针管理的原始内存
如果想要获取独占智能指针管理的原始地址，可以调用get()方法，函数原型如下：
pointer get() const noexcept;int main()
{
unique_ptr ptr1(new int(10));
unique_ptr ptr2 = move(ptr1);
ptr2.reset(new int(250));
cout << *ptr2.get() << endl; // 得到内存地址中存储的实际数值 250
return 0;
} 接下来来用一段代码来简单演示上面用法的使用：
#include
#include
using namespace std;
class Test
{
public:
Test()
{
cout << "construct Test..." << endl;
}
Test(int x) : m_num(x)
{
cout << "construct Test，x = " << x << endl;
}
Test(string str)
{
cout << "construct Test，str = " << str << endl;
}
~Test()
{
cout << "destruct Test..." << endl;
}
void setValue(int v)
{
m_num = v;
}
void print()
{
cout << "m_num：" << m_num << endl;
}
private:
int m_num;
};
int main()
{
ios::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);
// 通过构造函数初始化
unique_ptr ptr1(new int(9));
//unique_ptr ptr2 = ptr1;// error，指针是独占的，不能共享
//
// 通过移动构造函数初始化
unique_ptr ptr2 = move(ptr1);// 将ptr1的资源转移到ptr2是可以的
// 通过reset初始化
ptr2.reset(new int(8));//管理另一块内存
// 获取原始指针
unique_ptr ptr3(new Test(1));
Test* pt = ptr3.get();
pt->setValue(2);
pt->print();
ptr3->setValue(4);
ptr3->print();
return 0;
} 输出结果为：
construct Test，x = 1
m_num：2
m_num：4
destruct Test...2. 删除器
unique_ptr指定删除器和shared_ptr指定删除器是有区别的，unique_ptr指定删除器的时候需要确定删除器的类型，所以不能像shared_ptr那样直接指定删除器，举例说明：
shared_ptr ptr1(new int(10), [](int*p) {delete p; }); // ok
unique_ptr ptr1(new int(10), [](int*p) {delete p; }); // error
int main()
{
using func_ptr = void(*)(int*);
unique_ptr ptr1(new int(10), [](int*p) {delete p; });
return 0;
} 在上面的代码中第7行，func_ptr的类型和lambda表达式的类型是一致的。在lambda表达式没有捕获任何变量的情况下是正确的，如果捕获了变量，编译时则会报错：
int main()
{
using func_ptr = void(*)(int*);
unique_ptr ptr1(new int(10), [&](int*p) {delete p; }); // error
return 0;
} 上面的代码中错误原因是这样的，在lambda表达式没有捕获任何外部变量时，可以直接转换为函数指针，一旦捕获了就无法转换了(是一个仿函数)，如果想要让编译器成功通过编译，那么需要使用可调用对象包装器来处理声明的函数指针：
int main()
{
using func_ptr = void(*)(int*);
unique_ptr> ptr1(new int(10), [&](int*p) {delete p; });
return 0;
} 接下来用一段代码来演示删除器的用法：
#include
#include
using namespace std;
class Test
{
public:
Test()
{
cout << "construct Test..." << endl;
}
Test(int x) : m_num(x)
{
cout << "construct Test，x = " << x << endl;
}
Test(string str)
{
cout << "construct Test，str = " << str << endl;
}
~Test()
{
cout << "destruct Test..." << endl;
}
void setValue(int v)
{
m_num = v;
}
void print()
{
cout << "m_num：" << m_num << endl;
}
private:
int m_num;
};
int main()
{
ios::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);
// 通过构造函数初始化
unique_ptr ptr1(new int(9));
//unique_ptr ptr2 = ptr1;// error，指针是独占的，不能共享
//
// 通过移动构造函数初始化
unique_ptr ptr2 = move(ptr1);// 将ptr1的资源转移到ptr2是可以的
// 通过reset初始化
ptr2.reset(new int(8));//管理另一块内存
// 获取原始指针
unique_ptr ptr3(new Test(1));
Test* pt = ptr3.get();
pt->setValue(2);
pt->print();
ptr3->setValue(4);
ptr3->print();
using ptrFunc = void(*)(Test*);
unique_ptr ptr4(new Test("luffy"), [](Test* t) {
cout << "----------------" << endl;
delete t;
});
return 0;
} 输出结果为：
construct Test，x = 1
m_num：2
m_num：4
construct Test，str = luffy
----------------
destruct Test...
destruct Test...由输出结果可以得知，ptr4管理的这块内存就被析构了。
若lambda表达式捕获外部变量，就需要将ptr4那块语句改为：
unique_ptr> ptr5(new Test("luffy"), [=](Test* t) {
cout << "----------------" << endl;
delete t;
}); 仿函数的类型只能通过可调用对象包装器对他的类型进行包装。
特别需要注意的是：独占智能指针能自动释放内存。
#include
#include
#include
using namespace std;
class Test
{
public:
Test()
{
cout << "construct Test..." << endl;
}
Test(int x) : m_num(x)
{
cout << "construct Test，x = " << x << endl;
}
Test(string str)
{
cout << "construct Test，str = " << str << endl;
}
~Test()
{
cout << "destruct Test..." << endl;
}
void setValue(int v)
{
m_num = v;
}
void print()
{
cout << "m_num：" << m_num << endl;
}
private:
int m_num;
};
int main()
{
ios::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);
// 通过构造函数初始化
unique_ptr ptr1(new int(9));
//unique_ptr ptr2 = ptr1;// error，指针是独占的，不能共享
//
// 通过移动构造函数初始化
unique_ptr ptr2 = move(ptr1);// 将ptr1的资源转移到ptr2是可以的
// 通过reset初始化
ptr2.reset(new int(8));//管理另一块内存
// 获取原始指针
unique_ptr ptr3(new Test(1));
Test* pt = ptr3.get();
pt->setValue(2);
pt->print();
ptr3->setValue(4);
ptr3->print();
using ptrFunc = void(*)(Test*);
unique_ptr ptr4(new Test("luffy"), [](Test* t) {
cout << "----------------" << endl;
delete t;
});
// 独占的智能指针可以管理数组类型的地址，能够自动释放
// 在unique_ptr指定T []，删除器就知道删除的是一个数组类型的内存
unique_ptr ptr5(new Test[3]{1, 2, 3});
return 0;
} 输出结果为：
construct Test，x = 1
m_num：2
m_num：4
construct Test，str = luffy
construct Test，x = 1
construct Test，x = 2
construct Test，x = 3
destruct Test...
destruct Test...
destruct Test...
----------------
destruct Test...
destruct Test...由输出结果可以看出，数组成功被析构了，先创建的后析构(在栈上)。
在c++11后共享指针也可以自动释放数组内存了：
// 在c++11中shared_ptr6不支持下面的写法，c++11以后才支持的
shared_ptr ptr6(new Test[3]{ 1, 2, 3 }); 本文参考：独占的智能指针 | 爱编程的大丙 (subingwen.cn)