詳解C++中的Boost智能指針
這篇文章主要介紹 boost中的智能指針的使用。
內(nèi)存管理是一個(gè)比較繁瑣的問(wèn)題,C++中有兩個(gè)實(shí)現(xiàn)方案: 垃圾回收機(jī)制和智能指針。垃圾回收機(jī)制因?yàn)樾阅艿仍虿槐籆++的大佬們推崇, 而智能指針被認(rèn)為是解決C++內(nèi)存問(wèn)題的最優(yōu)方案。
1. 定義
一個(gè)智能指針就是一個(gè)C++的對(duì)象, 這對(duì)象的行為像一個(gè)指針,但是它卻可以在其不需要的時(shí)候自動(dòng)刪除。注意這個(gè)“其不需要的時(shí)候”, 這可不是一個(gè)精確的定義。這個(gè)不需要的時(shí)候可以指好多方面:局部變量退出函數(shù)作用域、類的對(duì)象被析構(gòu)……。所以boost定義了多個(gè)不同的智能指針來(lái)管理不同的場(chǎng)景。
shared_ptr<T> | 內(nèi)部維護(hù)一個(gè)引用計(jì)數(shù)器來(lái)判斷此指針是不是需要被釋放。是boost中最常用的智能指針了。 |
scoped_ptr<t> | 當(dāng)這個(gè)指針的作用域消失之后自動(dòng)釋放 |
intrusive_ptr<T> | 也維護(hù)一個(gè)引用計(jì)數(shù)器,比shared_ptr有更好的性能。但是要求T自己提供這個(gè)計(jì)數(shù)器。 |
weak_ptr<T> | 弱指針,要和shared_ptr 結(jié)合使用 |
shared_array<T> | 和shared_ptr相似,但是訪問(wèn)的是數(shù)組 |
scoped_array<T> | 和scoped_ptr相似,但是訪問(wèn)的是數(shù)組 |
2. Boost::scoped_ptr<T>
scoped_ptr 是boost中最簡(jiǎn)單的智能指針。scoped_ptr的目的也是很簡(jiǎn)單, 當(dāng)一個(gè)指針離開(kāi)其作用域時(shí)候,釋放相關(guān)資源。特別注意的一定就是scoped_ptr 不能共享指針的所有權(quán)也不能轉(zhuǎn)移所有權(quán)。也就是說(shuō)這個(gè)內(nèi)存地址就只能給的聲明的變量用,不能給其他使用。
下面是scoped_ptr的幾個(gè)特點(diǎn):
scoped_ptr的效率和空間的消耗內(nèi)置的指針差不多。
scoped_ptr不能用在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的容器上。(用shared_ptr代替)
scoped_ptr 不能指向一塊能夠動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的內(nèi)存區(qū)域(用scoped_array代替)
- class test
- {
- public:
- void print()
- {
- cout << "test print now" <<endl;
- }
- };
- int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
- {
- boost::scoped_ptr<test> x(new test);
- x->print();
- return 0;
- }
3.Boost::shared_ptr<T>
shared_ptr 具有如下幾個(gè)特點(diǎn):
1.在內(nèi)部維護(hù)一個(gè)引用計(jì)數(shù)器, 當(dāng)有一個(gè)指針指向這塊內(nèi)存區(qū)域是引用計(jì)數(shù)+1, 反之-1, 如果沒(méi)有任何指針指向這塊區(qū)域, 引用計(jì)數(shù)器為0,釋放內(nèi)存區(qū)域。
2.可以共享和轉(zhuǎn)移所有權(quán)。
3.可以被標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的容器所使用
4.不能指向一塊動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的內(nèi)存(用share_array代替)
我們可以看下如下例子:
- int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
- {
- boost::shared_ptr<test> ptr_1(new test);
- ptr_1->print();//引用計(jì)數(shù)為1
- boost::shared_ptr<test> ptr_2 = ptr_1;
- ptr_2->print();//引用計(jì)數(shù)為2
- ptr_1->print();// 引用計(jì)數(shù)還是為2
- return 0;
- }
4. Boost::intrusive_ptr<T>
intrusive_ptr 的主要和share_ptr一樣, 對(duì)比share_ptr,其效率更高,但是需要自己維護(hù)一個(gè)引用計(jì)數(shù)器, 這里不做詳細(xì)介紹。
5. Boost::weak_ptr<T>
weak_ptr 就是一個(gè)弱指針。weak_ptr 被shared_ptr控制, 它可以通過(guò)share_ptr的構(gòu)造函數(shù)或者lock成員函數(shù)轉(zhuǎn)化為share_ptr。
weak_ptr的一個(gè)最大特點(diǎn)就是它共享一個(gè)share_ptr的內(nèi)存,但是無(wú)論是構(gòu)造還是析構(gòu)一個(gè)weak_ptr 都不會(huì)影響引用計(jì)數(shù)器。
- int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
- {
- boost::shared_ptr<test> sharePtr(new test);;
- boost::weak_ptr<test> weakPtr(sharePtr);
- //weakPtr 就是用來(lái)保存指向這塊內(nèi)存區(qū)域的指針的
- //干了一大堆其他事情
- boost::shared_ptr<test> sharePtr_2 = weakPtr.lock();
- if (sharePtr_2)
- sharePtr_2->print();
- return 0;
- }
6. Boost::shared_array<T> 和Boost::scoped_array<T>
前面提到過(guò)shared_ptr和scoped_ptr不能用于數(shù)組的內(nèi)存(new []),所以shared_array和scoped_array就是他們的代替品。我們可以看下shared_array的用法
- int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
- {
- const int size = 10;
- boost::shared_array<test> a(new test[]);
- for (int i = 0; i < size; ++i)
- a[i].print();
- return 0;
- }
7. 使用智能指針的幾個(gè)注意點(diǎn)
下面是幾個(gè)使用智能指針需要注意的地方:
1.聲明一個(gè)智能指針的時(shí)候要立即給它實(shí)例化, 而且一定不能手動(dòng)釋放它。…_ptr<T> 不是T* 類型。所以:
a: 聲明的時(shí)候要…_ptr<T> 而不是….._ptr<T*>
b:不能把T* 型的指針賦值給它
c: 不能寫(xiě)ptr=NULl, 而用ptr.reset()代替。
- 不能循環(huán)引用。
- 不要聲明臨時(shí)的share_ptr, 然后把這個(gè)指針傳遞給一個(gè)函數(shù)
8. 總結(jié)
智能指針使用上還是比較簡(jiǎn)單的, 而且能比較有效得解決C++內(nèi)存泄露的問(wèn)題,各位使用C++的童鞋趕快用起來(lái)吧。
原文鏈接:http://www.cnblogs.com/sld666666/archive/2010/12/16/1908265.html