C++ 的 smart pointer 笔记

                     

贡献者： addis; admin

1. unique_ptr

• 文档。
• unique_ptr<类> p(类指针)，其中 类指针 = new 类 指向一个需要 delete 的对象。
• unique_ptr<类，删除函数类> p(类指针， 删除函数)。删除函数 是 删除函数类 的一个对象（例如 C 函数指针）。
• 删除函数类 和 删除函数 可以省略，省略后默认用 delete 类指针。
• 删除函数 需要可以像 void 函数名(类* p) 一样使用。它几乎可以是任何 callable（例如具有 operator() 的对象）
• unique_ptr 的 destructor 会调用 删除函数(类指针) 释放内存。
• 一般指针的操作 *, ->, []，也可以对 unique_ptr 使用。
• 必须初始化，不存在 copy assignment，只有 move assignment。p2 = move(p1) 可以转移。
• p.get() 返回 类指针。p.get_deleter() 返回 删除函数 的 ref。
• if(p) 可以判断是否在管理一个对象。
• p.reset(新指针) 调用原来对象的删除函数，并管理新的对象。

2. shared_ptr

• 可以使用 p2 = p1 复制，只有所有指向同一对象的 shared_ptr 的 destructor 都被调用，才会调用删除函数。
• p.use_count() 返回有几个 shared_ptr 正在使用。

3. weak_ptr

• 可以从 shared_ptr，或者 weak_ptr 初始化
• p.lock() 创建出管理对象的一个新的 shared_ptr
• p.expired() 可以检查对象是否已经被删除。
• 可用于防止循环依赖导致的内存泄漏，例如：

  #include <iostream>
  #include <memory>
  
  class Node {
  public:
      std::shared_ptr<Node> next;
      std::weak_ptr<Node> prev; // weak_ptr to avoid circular reference
  
      ~Node() {
          std::cout << "Node destroyed" << std::endl;
      }
  };
  
  int main() {
      std::shared_ptr<Node> node1 = std::make_shared<Node>();
      std::shared_ptr<Node> node2 = std::make_shared<Node>();
  
      node1->next = node2;
      // This would create a circular reference if prev were a shared_ptr
      node2->prev = node1;
  
      std::cout << "node1 use count: " << node1.use_count() << std::endl;  // 1
      std::cout << "node2 use count: " << node2.use_count() << std::endl;  // 2
  
      return 0;
  }