c++11 shared_ptr源码

时间: 2023-10-30 16:06:44 浏览: 96

C++11 智能指针之shared_ptr代码详解

C++中的智能指针首先出现在“准”标准库boost中。随着使用的人越来越多，为了让开发人员更方便、更安全的使用动态内存，C++11也引入了智能指针来管理动态对象。在新标准中，主要提供了shared_ptr、unique_ptr、weak_ptr三种不同类型的智能指针。接下来的几篇文章，我们就来总结一下这些智能指针的使用。今天，我们先来看看shared_ptr智能指针。 shared_ptr 智能指针 shared_ptr是一个引用计数智能指针，用于共享对象的所有权也就是说它允许多个指针指向同一个对象。这一点与原始指针一致。先来一段简单的代码，看看shared_ptr的简单使用： # 在C++11标准中，智能指针成为了内存管理的重要工具，旨在提供一种更加安全、自动化的内存管理机制。在三种主要的智能指针类型中，`shared_ptr` 是最常用的一种，它通过引用计数来实现对象的共享和自动释放。`shared_ptr` 允许多个指针同时拥有对同一对象的所有权，当最后一个`shared_ptr` 被销毁时，对象也会随之被删除。 `shared_ptr` 的基本用法通常涉及以下几个方面： 1. **创建 shared_ptr 实例** - **使用 `make_shared`**：这是创建 `shared_ptr` 的推荐方式，因为它不仅简洁，而且在性能上优于直接使用 `new`。`make_shared` 在堆上创建对象并初始化，同时返回指向该对象的 `shared_ptr`。例如： ```cpp shared_ptr<string> pStr = make_shared<string>("Hello, World!"); ``` - **直接传入原始指针**：如果无法使用 `make_shared`，可以直接使用构造函数，传入由 `new` 分配的对象指针： ```cpp int* rawPtr = new int(10); shared_ptr<int> pInt(rawPtr); ``` 2. **访问所指对象** `shared_ptr` 可以像普通指针一样解引用，访问其所指向的对象，如 `*pInt`。同时，它支持成员访问操作，如 `pInt->size()`。 3. **引用计数** `shared_ptr` 内部维护了一个引用计数，每当有一个新的 `shared_ptr` 复制或赋值一个已存在的 `shared_ptr` 时，计数加一。当 `shared_ptr` 被销毁或者赋值为另一个对象时，计数减一。当计数降为零，所管理的对象会被自动删除。例如： ```cpp shared_ptr<Example> pInt(new Example()); shared_ptr<Example> pInt2 = pInt; // 引用计数加1 pInt.reset(); // 引用计数减1，但pInt2仍然存在，对象不被删除 pInt2.reset(); // 引用计数减1，现在为0，对象被删除 ``` 4. **所有权转移** `std::move` 可以用来转移 `shared_ptr` 的所有权，这在传递或返回 `shared_ptr` 时非常有用。使用 `std::move` 不会改变引用计数，而是将所有权从一个 `shared_ptr` 转移到另一个。 5. **比较操作** `shared_ptr` 支持比较操作，如 `==` 和 `!=`，用于检查两个 `shared_ptr` 是否指向相同的对象。 6. **弱指针 weak_ptr** 有时候，我们需要在不拥有对象所有权的情况下访问对象，这时可以使用 `weak_ptr`。`weak_ptr` 与 `shared_ptr` 关联，但不增加引用计数。当 `shared_ptr` 的引用计数降为零时，即使还有 `weak_ptr` 存在，对象也会被删除。`weak_ptr` 需要先转换为 `shared_ptr` 才能访问对象。 7. **自定义删除器** 可以通过传递自定义的删除器给 `shared_ptr` 构造函数，以在对象删除时执行特定的操作，比如关闭文件句柄等。 8. **空指针** `nullptr` 可以用来初始化或赋值 `shared_ptr`，表示它不指向任何对象。 9. **控制结构** 在循环、条件语句中，`shared_ptr` 可以自动解除引用，使得对象在不再需要时立即释放。通过理解并正确使用 `shared_ptr`，开发者可以避免内存泄漏和其他与动态内存管理相关的错误，提高代码的安全性和可维护性。在实际编程中，应尽可能优先考虑使用智能指针，尤其是 `shared_ptr`，以实现更安全、更高效的内存管理。

引用中提到的是C++11标准中shared_ptr的源码部分。其中，1.2.1是shared_ptr的移动构造函数的实现，1.2.2是shared_ptr的拷贝构造函数的实现。这两个构造函数是shared_ptr的成员函数，用于创建shared_ptr对象。此外，C++11标准还支持shared_ptr对象之间的比较运算。

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