深入学习c++--智能指针(三) unique_ptr

1. 几种智能指针

1. auto_ptr: c++11中推荐不使用他(放弃)

2. shared_ptr: 拥有共享对象所有权语义的智能指针 

3. unique_ptr: 拥有独有对象所有权语义的智能指针 

4. weaked_ptr: 到 std::shared_ptr 所管理对象的弱引用 

1.1 unique_ptr

参考：https://zh.cppreference.com/w/cpp/memory/unique_ptr

• std::unique_ptr 是通过指针占有并管理另一对象，并在 unique_ptr 离开作用域时释放该对象的智能指针
  

• 在下列两者之一发生时用关联的删除器释放对象：

  • 销毁了管理的 unique_ptr 对象

  • 通过 operator= 或 reset() 赋值另一指针给管理的 unique_ptr 对象。

• 通过调用 get_deleter()(ptr) ，用潜在为用户提供的删除器释放对象。默认删除器用 delete 运算符，它销毁对象并解分配内存。

• unique_ptr 亦可以不占有对象，该情况下称它为空 (empty)。

• std::unique_ptr 有两个版本：

  • 管理个对象（例如以 new 分配）

  • 管理动态分配的对象数组（例如以 new[] 分配）

• 类满足可移动构造 (MoveConstructible) 和可移动赋值 (MoveAssignable) 的要求，但不满足可复制构造 (CopyConstructible) 或可复制赋值 (CopyAssignable) 的要求。

1.2 注意

• 只有非 const 的 unique_ptr 能转移被管理对象的所有权给另一 unique_ptr 。若对象的生存期为 const std::unique_ptr所管理，则它被限定在创建指针的作用域中。

•  std::unique_ptr 常用于管理对象的生存期，包含：

  • 通过正常退出和经由异常退出两者上的 受保证删除，提供异常安全，给处理拥有动态生存期的对象的类和函数

  • 传递独占的拥有动态生存期的对象的所有权到函数

• 从函数获得独占的拥有动态生存期对象的所有权

1.3 使用方式

• unique_ptr: 在某一个特定时刻，只有一个unique_ptr管理资源
• 拷贝构造函数和 "=" 对于unique_ptr不存在

• // UniqueObjectPtr(const UniqueObjectPtr&) = delete
  // UniqueObjectPtr(UniqueObjectPtr&&) = default
  // 把 资源转移给别人

#include <iostream>
#include <cassert>
#include <memory>
using namespace std;
 
class Object
{
public:
    Object(int id) : m_id(id) {
        std::cout << "init obj " << m_id << std::endl;
    }    
    ~Object() {
        std::cout << "bye bye " << m_id << std::endl;
    }
    int id() const {
        return m_id;
    }
private:
    int m_id;
};

typedef unique_ptr<Object> UniqueObjectPtr;
typedef std::shared_ptr<Object> ObjectPtr;

void print(const UniqueObjectPtr& obj)
{
    
}

void Transfer(UniqueObjectPtr obj)
{
    cout << obj->id() << endl;
}

// unique_ptr: 在某一个特定时刻，只有一个unique_ptr管理资源
// 拷贝构造函数和 "=" 对于unique_ptr不存在 
void uniquePtr()
{
    UniqueObjectPtr obj(new Object(1));
    auto p = obj.get();
    if (p) {
    }
    //better
    if (obj) {
    }
    
    //operator -> *
    cout << p->id() << " " << obj->id() << " " << (*obj).id() << endl;
    print(obj);
    
    p = obj.release();        // 自身不再管理该指针 
    delete p;                 // 之后，该指针可以按常规指针处理   
    
    obj.reset();              // 把以前管理的资源调用析构 
    obj.reset(new Object(2)); // 1. obj.reset(); 2. 管理新的指针
    
    // UniqueObjectPtr(const UniqueObjectPtr&) = delete
    // UniqueObjectPtr(UniqueObjectPtr&&) = default 
    // 把 资源转移给别人  
    Transfer(std::move(obj));  // 一个unique_ptr的值, 接收右值的引用 
    
    // 违反unique_ptr规则，上一行用函数形参传入unique_ptr，对于原有obj 已经不在管理他的资源，obj掌握一个空指针
    assert(obj == nullptr); 
//    cout << obj->id() << endl;  
    
    // 某种情况下, 可能有其他类型也需要使用该 资源 
    // 转移成其他 智能指针 
    obj.reset(new Object(4)) ;
    // 只能右值传入 
    ObjectPtr sharedObj(std::move(obj));
    assert(obj == nullptr);                    // obj不再管理资源 
    
}

int main()
{
    
    uniquePtr();
    return 0;
}