智能指针boost::shared_ptr

【1】boost::shared_ptr简介

boost::shared_ptr属于boost库，定义在namespace boost中，包含头文件#include<boost/shared_ptr.hpp>便可以使用。

上篇boost::scoped_ptr中我们看到boost::scoped_ptr独享所有权，不允许赋值、拷贝。

而boost::shared_ptr是专门用于共享所有权的，由于要共享所有权，其在内部使用了引用计数机制。同时也就意味着支持赋值和拷贝。

boost::shared_ptr也是用于管理单个堆内存对象的。

【2】boost::shared_ptr详解

应用实例代码如下：

 1 #include <iostream>
 2 #include <boost/shared_ptr.hpp>
 3 
 4 class Int
 5 {
 6 public:
 7     Int(int nValue = 0) 
 8     {
 9         m_nValue = nValue;
10         std::cout << "Constructor: " << m_nValue << std::endl; 
11     }
12     ~Int() 
13     {
14         std::cout << "Destructor: " << m_nValue << std::endl;
15     }
16     void PrintValue()
17     {
18         std::cout << "PrintValue: " <<m_nValue<< std::endl;
19     }
20     void SetValue(int nSetValue)
21     {
22         m_nValue = nSetValue;
23     }
24 
25 private:
26     int m_nValue;
27 };
28 
29 void TestShared_Ptr(boost::shared_ptr<Int> spInt) 
30 {  // 注意：无需使用 reference (或 const reference)
31     spInt->PrintValue();
32     std::cout << "TestShared_Ptr UseCount: " << spInt.use_count() << std::endl;
33 }
34 
35 void TestShared_Ptr2() 
36 {
37     boost::shared_ptr<Int> spInt(new Int(10));
38     if (spInt.get())
39     {
40         spInt->PrintValue();    
41         spInt.get()->SetValue(20);
42         spInt->PrintValue();    
43         (*spInt).SetValue(30);
44         spInt->PrintValue();
45     }
46 
47     std::cout << "TestShared_Ptr2 UseCount: " << spInt.use_count() << std::endl;
48     TestShared_Ptr(spInt);
49     std::cout << "TestShared_Ptr2 UseCount: " << spInt.use_count() << std::endl;
50 
51     //spInt.release();// 编译 error: 同样，shared_ptr也没有release函数
52 }
53 
54 //执行结果如下:
55 /*
56 Constructor: 10
57 PrintValue: 10
58 PrintValue: 20
59 PrintValue: 30
60 TestShared_Ptr2 UseCount: 1
61 PrintValue: 30
62 TestShared_Ptr UseCount: 2
63 TestShared_Ptr2 UseCount: 1
64 Destructor: 30
65 */

实例可见，boost::shared_ptr也可以很方便的使用。并且没有release()函数。

关键的一点，boost::shared_ptr内部维护了一个引用计数，由此可以支持复制、参数传递等。

boost::shared_ptr提供了一个函数use_count()，此函数返回 boost::shared_ptr内部的引用计数。

查看执行结果，我们可以看到在 TestShared_Ptr2函数中，引用计数为1，传递参数后（此处进行了一次复制），

在函数TestShared_Ptr内部，引用计数为2，在TestShared_Ptr返回后，引用计数又降低为1。

另外，由TestShared_Ptr2内创建智能指针对象，到函数结束再析构智能指针对象，确保释放掉内存资源。

当我们需要使用一个共享对象的时候，boost::shared_ptr是最佳选择。

此例也正体现了boost::shared_ptr是支持值语义，提供引用计数机制及RAII支持的智能指针。

【3】boost::shared_ptr总结

boost::shared_ptr的管理机制其实并不复杂，就是对所管理的对象进行了引用计数。

当新增一个boost::shared_ptr对该对象进行管理时，就将该对象的引用计数加一；

减少一个boost::shared_ptr对该对象进行管理时，就将该对象的引用计数减一；

如果该对象的引用计数为0的时候，说明没有任何指针对其管理，才调用delete释放其所占的内存。

 

boost::shared_ptr并不是绝对安全，下面几条规则能使我们更加安全的使用boost::shared_ptr：

1.避免对shared_ptr所管理的对象的直接内存管理操作，以免造成该对象的重释放

2.shared_ptr并不能对循环引用的对象内存自动管理（这点是其它各种引用计数管理内存方式的通病）。

3.不要构造一个临时的shared_ptr作为函数的参数。

如下列代码则可能导致内存泄漏：

 1 void test() 
 2 {     
 3     fun(boost::shared_ptr<Int>(new Int()).g());
 4 } 
 5 //正确的用法为： 
 6 void test() 
 7 {     
 8     boost::shared_ptr<Int> spInt(new Int());     
 9     fun(spInt.g()); 
10 }

当函数g()抛异常的时候就会泄露了，这个是boost文档上特地注明的标准bad Practices。