c++ shared_ptr智能指针使用注意事项

上一篇 / 下一篇 2012-09-19 09:30:50 / 个人分类：C++

　　shared_ptr在boost中地位相当重要，其行为最接近原始指针，但又比指针更加安全，甚至还能提供基本的线程安全保证。它基本上解决了在使用c++开发过程中不可避免的使用指针而遇到的许多问题，常见的毫无疑问是内存泄漏和内存的提前释放，还有一些关于指针内存申请而产生的异常问题等。而要想较好的使用shared_ptr来完全取代指针绝非易事。下面简要说说使用shared_ptr需要注意的问题。

0D!\8q:jqXw0　　1、share_ptr是一个类，它产生的是一个类对象，而不是一个原生的指针对象，但是为了减少类对象与针对对象使用的差异性，所以 share_ptr类故意重载了两种常见的指针操作符： *和->。从而share_ptr与普通指针使用方式一样。简言之，就是share_ptr生成的一个包含类型指针容器对象，它封装了指针对象，对指针对象负全责，包括生成、释放等；51Testing软件测试网!OVmQ!Qk

2、特别需要注意的是，share_ptr的转型函数不能使用c++常用的转型函数，即 static_cast，dynamic_cast，const_cast，而要使用 static_pointer_cast，dynamic_pointer_cast，const_pointer_cast。原因有两个：static_cast，dynamic_cast，const_cast的功能是转换成对应的模版类型，即 static_cast<T*>其实是转换成类型为T的指针；前面说了share_ptr生成的一个包含类型指针容器对象，使用简单的c++ 转型函数是将share_ptr对象转型为模版指针对象，这完全违背了使用share_ptr的初衷（除非你确确实实有这种需要！），导致转型的模版指针对象不能采用share_ptr进行管理。因为上面的两个原因：share_ptr为了支持转型，所以提供了类似的转型函数即 static_pointer_cast<T>，从而使转型后仍然为shared_pointer对象，仍然对指针进行管理；

u0| Yo'_8S2W0　　3、share_ptr类重载了许多的构造函数，其中包含无参的构造函数用来创建一个持有空指针的share_ptr对象，，注意它不等价于持有void*型的指针对象。要想生成一个存储void*型的指针，可以使用share_ptr（void*）构造函数来构造，它相当于一个泛型的指针容器，拥有容纳任意类型的能力，但是将包含void＊指针的shared_ptr对象使用注意2中的转型函数转型为某种类型的指针会使代码不够安全，一般不要使用；

　　4、share_ptr完美支持标准容器，并且不需要担心资源泄漏。而标准容易在使用指针对象时需要特别的小心，对指针需要额外的管理。下面用代码范例来演示如何将share_ptr应用与标准容器：

51Testing软件测试网w/YEb @K~C

#include <boost/make_shared.hpp>
#include <vector>
using namespace std;
using namespace boost;
int main ()
{
 typedef vector< shared_ptr<int> > sharedContainers;
 sharedContainers sharedArray(10);
 for(sharedContainers::interator pos = sharedArray.begin() , int i=0 ;pos!=sharedArray.end();++pos)
 {
 *pos = make_shared<int>(++i);
 cout<<*(*pos)<<"\t";
 }
 cout<<endl;
}

#mR^-e~%R0　　注意上面的代码中的头文件#include <boost/make_shared.hpp>，不是常见的#include <boost/smart_ptr.hpp>，这是因为make_shared.hpp中提供了一个自由工厂函数 make_shared<T>()，来消除显示的new调用，其实是模仿了标准库中产生pair的函数make_pair().因为 make_shared.hpp中包含了smart_ptr.hpp，所以加入了make_shared.hpp就不需要再声明 smart_ptr.hpp头文件了。而smart_ptr.hpp没有包含make_shared.hpp，所以必须要单独写出 make_shared.hpp。

　　5、share_ptr使用赋值操作符可以从另外一个share_ptr或auto_ptr获得指针的管理权，其行为等同于构造函数，但它完全不能等同于一种拷贝，只是将原来的对象的引用技术加1,说白了就是共享资源；而实际的指针赋值确是一种浅拷贝操作，关于深拷贝与浅拷贝可参与该篇文章：渐析java的浅拷贝和深拷贝。下面用代码范例来share_ptr的赋值和复制操作：（继续上面的例子）

+fc?`M051Testing软件测试网%\4Qh'c:q ~F

O4@oQ+a K S3w0#include <boost/make_shared.hpp>
#include <vector>51Testing软件测试网9u _2yM],O
using namespace std;
6U`9t$@1ga0using namespace boost;51Testing软件测试网o(W Jgr8g

int main (int argc, const char * argv[])
Np o~G+m0{

r+u8V7^*{1]dT0 typedef vector< shared_ptr<int> > sharedContainers;51Testing软件测试网6rI[$N._o
 sharedContainers sharedArray(10);
 int i=0;51Testing软件测试网t`FOony\
 for(sharedContainers::iterator pos = sharedArray.begin() ;pos!=sharedArray.end();++pos)51Testing软件测试网J"J/y@%y!J_a
 {
;]8f(K3ty0 *pos = make_shared<int>(++i);
 }
MM qf!^o'kYg0 cout<<"sharedArray[5]的初始值:"<<*sharedArray[5]<<endl;51Testing软件测试网?#z(C0ce4\
 cout<<"sharedArray[5]的初始引用计数为："<<sharedArray[5].use_count()<<endl;
zB6Z?g/k!YGY0 shared_ptr<int> p1 = sharedArray[5];
 *p1 = 10;
 cout<<"sharedArray[5]经过赋值后的值:"<<*sharedArray[5]<<endl;51Testing软件测试网x+Z*t;b%DuB
 cout<<"sharedArray[5]赋值后的引用计数为："<<sharedArray[5].use_count()<<endl;
mJM'A+p"P)?0 shared_ptr<int> p2(sharedArray[5]);
nF7sm GJ*O0 cout<<"sharedArray[5]复制和赋值后的引用计数为："<<sharedArray[5].use_count()<<endl;
,A!]-~Uv X+z[$It5y0 cout<<"sharedArray[5]的地址："<<sharedArray[5]<<"，p1的地址："<<p1<<"，p2的地址："<<p2<<endl;
 *p2 = 5;51Testing软件测试网&BL!~[^
 cout<<"sharedArray[5]经过复制后的值:"<<*sharedArray[5]<<endl;51Testing软件测试网T4t~{!| p
 return 0;

3`~8CI+U)|#?0}51Testing软件测试网SE(Y$] QQT

?/{(k:O#~)c\b0　　其输出结果为：

W&QZDi0d1z0　　sharedArray[5]的初始值：651Testing软件测试网 EB0taTYqK
　　sharedArray[5]的初始引用计数为：1
　　sharedArray[5]经过赋值后的值：10
G#ZFy,@#i'?S[2[0　　sharedArray[5]赋值后的引用计数为：251Testing软件测试网)Y jo.O;o9}8[
　　sharedArray[5]复制和赋值后的引用计数为：3
;O-GRZ{9i0　　sharedArray[5]的地址：0x10010092c，p1的地址：0x10010092c，p2的地址：0x10010092c51Testing软件测试网,E'o4?-U EJ|
　　sharedArray[5]经过复制后的值：5

k1c)t)S+y&v)L7UD0　　可以看到，经过赋值和复制后的sharedArray[5]，其引用计数增1。而且经过赋值和复制后的sharedArray[5]对象p1和p2所指向的地址完全相同。所以随便改变其中之一的值，另外两个对象指向的值也随之改变，这也是共享资源的精髓吧！

　　6、share_ptr针对封装的指针要求，可以定制删除器，即使用构造函数shared_ptr(Y *p ， D d)来构造shared_ptr指针。其中第一个参数是要被管理的指针，其含义与其他构造函数一样。而第二个参数，即删除器参数d则告诉 shared_ptr在析构时不是使用普通的delete方法来析构指针p，而是用方法d来操作，即用d(p)来代替delete p。这里的d只需要能够像函数一样被调用，所以d既可以是一个函数对象，也可以是一个函数指针。这种删除器d比较适用于指针对象p在删除时有一定的要求，例如某中类指针，有专门的析构函数，但切记d的实参对象行为必须与delete一样，不能抛出异常，并且是可拷贝的。

　　上面说了这么多，其实这只是shared_ptr的一小部分，还有很多涉及c++哲学方面的问题需要注意，例如延时释放、包装成员函数等。51Testing软件测试网9Ji5K1To.c;M

s!V\1o(C$Qm0　　本文如有错误，欢迎指正，对此十分感谢！51Testing软件测试网WSf0sj

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bob123654

不要让那些真正对你好的人，慢慢的从你的生活中消失，无论爱情还是友情，都需要用心经营。

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