C++智能指针

智能指针主要是为了解决内存忘记释放、内存过早释放、内存多次释放等问题，从而更好地对内存进行管理。（个人理解）

传统的裸指针虽然功能强大、使用灵活，但需要全程维护，容易出错。从而引入智能指针进行管理，可以把智能指针看做对于裸指针的包装。

智能指针有四种：auto_ptr(c++98)、shared_ptr(c++11)、unique_ptr(c++11)、weak_ptr(c++11)，其中auto_ptr已被unique_ptr替代，不推荐使用auto_ptr。

智能指针是一种类模板。

一、shared_ptr共享式指针

shared_ptr允许多个指针指向同一个对象(内存)。其采用引用计数的机制，每多一个shared_ptr指向该对象，引用计数加一，每少一个shared_ptr，引用计数减一。当引用计数为0时，会自动析构该对象（释放该内存）。

shared_ptr的定义形式：

shared_ptr 智能指针名;//智能指针是类模板，需要使用<>指定参数类型（指针指向的类型）

shared_ptr的两种初始化方式：

1.使用new初始化

一般形式：

shared_ptr sptr(new int);
shared_ptr sptr1(new int(10));

int *p = new int();//值初始化
shared_ptr sptr2(p);//用裸指针也可以初始化，但是不推荐

2.使用make_shared()函数初始化

一般形式：

shared_ptr sptr = make_shared(100);//make_shared是函数模板，所以需要使用<>指定参数类型

shared_ptr sptr = make_shared(5, 'a');//调用string的构造函数进行string的初始化

make_shared是一种函数模板。推荐使用make_shared()进行shared_ptr的初始化，其缺点是不能自定义删除器。

shared_ptr拓展

1.use_count():返回当前shared_ptr所指内存的强引用数即shared_ptr的个数

shared_ptr p1(new int(10));
shared_ptr p2(p1);
weak_ptr pw1(p1);
cout< 
2.reset():用于重置shared_ptr
 
shared_ptr p1(new int(10));
p1.reset();//不带参数情况，将p1置空
p1.reset();//带参数情况，一般输入为new出来的裸指针，此时p1指向新的内存
 
3.unique:判断此shared_ptr是否独占内存
 
        若独占，返回true，否则返回false。
 
shared_ptr p1 = make_shared (10);
if(p1.unique()) {//此只有p1一个shared_ptr指向该内存，所以unique()返回true
    cout<<"独占"< 
4.shared_ptr同样可以使用*解引用，方式同普通指针
 
5.get()：返回shared_ptr中保存的裸指针
 
shard_ptr p1 = make_shared (10);
int *p = p1.get();//get()返回p1中的裸指针
cout<<*p< 
6.swap():交换两个shared_ptr指向
 
shared_ptr ps1 = make_shared("hello");
shared_ptr ps2 = make_shared("world");
cout << *ps1 << endl << *ps2 << endl;
swap(ps1, ps2);//交换两个指针指向的对象
ps1.swap(ps2);//交换两个指针指向
cout << *ps1 << endl << *ps2 << endl;
 
7.删除器
 
        默认情况下，在内存的强引用计数减为0时，系统会调用delete()对内存进行释放。如果指定删除器，则系统会调用指定的删除器释放内存。
 
删除器形式一：函数
 
void mydeleter(int *p) {
    //代码实现
    cout<<"自定义删除器"< p1(new int(10), mydeleter);//在参数列表中指定删除器
    p1.reset();//p1置空，系统自动调用自定义删除器释放内存

    return 0;
}
 
删除器形式二：lambda表达式
 
shared_ptr ps1(new int[10], [](int *p){
    delete[] p;
});
 
8.使用shared_ptr维护数组时的几种方法
 
第一种：从C++17开始，shared_ptr的模板参数支持传入<数据类型[]>用于对于数组内存的管理，同时提供了operator[]用于对数组元素直接进行访问，在释放数组时会调用delete[]对内存进行释放。
 
shared_ptr p1(new int[]{1,2,3});//模板参数传入int[]
cout<>p1[1]< 
第二种：在C++17前，shared_ptr不支持模板参数传入<数据类型[]>，同时不支持operator[]，系统在释放内存时会默认调用delete进行释放。因此当我们使用shared_ptr管理数组时，系统会在释放内存时使用delete而报错。
 
情况如下：
 
shared_ptr ps1(new int[3]{1,2,3));//使用shared_ptr管理数组
cout< 
对于这种情况有两种解决办法：
 
方法1：C++提供了一种标准库的类模板default_delete,可以用于数组内存的释放。可以在初始化shared_ptr时指定该删除器。
 
shared_ptr ps1(new int[10], default_delete());
 
方法2：自己定义删除器
 
void mydeleter(int *p) {
    delete[] p;//用delete[]释放数组内存
}

int main() {

    shared_ptr ps1(new int[10], mydeleter);//指定自己定义的删除器

    return 0;

}
 
注意：虽然两个shared_ptr指定的删除器可能不同，但只要它们指向同一个内存，那么它们就属于同一个类型。
 
 
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