初探boost之smart_ptr库学习笔记

概述

Boost.smart_ptr库提供了六种智能指针，除了shared_ptr 和 weak_ptr 以外还包含 scoped_ptr 、scoped_array 、

shared_array 、intrusive_ptr 。

他们的速度与原始指针相差无几，都是异常安全的，并且对于类型T也仅有一个要

求：类型T的析构函数不能抛出异常。

 

使用时包括头文件：

#include<boost/smart_ptr.hpp>

 

 

scoped_ptr

使用方法：

scoped_ptr 的构造函数接受一个类型为T* 的指针p，创建出一个scoped_ptr 类型对象，并在内部保存指针p。p必

须是一个new表达式动态分配的结果，或是个空指针（nullptr）。当scoped_ptr对象的生命期结束时。析构函数会

使用delete操作符自己主动销毁所保存的指针对象，从而正确的回收资源。

 

scoped_ptr同一时候把拷贝构造函数和赋值操作符都声明为私有的，禁止对智能指针的复制操作，也保证了它管理的指针

不能被转让全部权。

 

scoped_ptr重载了* 和 ->操作符。能够当普通指针使用。

除此之外没有重载别的运算符。因此不能对其使用++、 --

== 、 ！= 等运算符。

 

 

 

举例

#include<boost/smart_ptr.hpp>
#include<iostream>
using namespace std;
using namespace boost;

int main()
{
    scoped_ptr<string> sp(new string("hello world"));
    cout<<*sp<<endl;
    cout<<sp->size()<<endl;
    return 0;
}

scoped_array

使用方法：

构造函数接受的指针必须是 new [ ]的结果。

没有* 、 -> 操作符重载，提供 [ ]运算符，能够与普通数组一样用下标訪问元素

 

 

 

举例：

#include<boost/smart_ptr.hpp>
#include<iostream>
using namespace std;
using namespace boost;

int main()
{
    scoped_array<int>  sp(new int[10]{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9});
    for(int i=0;i<10;i++)
        cout<<sp[i];
    return 0;
}

shared_ptr

使用方法

shared_ptr实现的是引用型的智能指针。能够被自由的拷贝和赋值。当引用计数为0时，它才会删除被包装的动态分

配的对象。

shared_ptr也能够安全的放到标准容器中，是在STL容器中存储指针的最标准解法。

 

构造函数

 

<1>shared_ptr()  无參，创建一个持有空指针的shared_ptr

<2>shared_ptr(T *p)    获得指向T类型指针p的管理权。引用计数+1

<3>shared_ptr(shared_ptr const & r)  从还有一个shared_ptr获得指针的管理权，引用计数+1

<4>shared_ptr(std::auto_ptr<Y> const & r)  从一个auto_ptr获得指针的管理权，引用计数+1,auto_ptr失去管理

<5>operator=  赋值操作符能够用还有一个shared_ptr或auto_ptr获得指针的管理权。其行为同构造函数。

 

reset函数

 

将引用计数减一。停止对指针的管理，除非引用计数为0，否则不会发生删除操作。

带參数的reset函数，原指针引用计数减一同一时候改为管理还有一个指针。

 

检查引用计数函数

 

unique( )     //唯一时返回true

use_count( ) //返回引用计数个数

注：use_count应该只用于測试，它不提供高效率的操作。而unique()则是可靠的，并且比use_count()快。

 

其它运算符操作

 

shared_ptr还支持比較运算，比較基于内部保存的指针 a.get() == b.get()。

shared_ptr还能够使用<<输出内部指针的值。

shared_ptr还能够使用operator<比較大小，相同基于内部保存的指针。因此能够被用于标准关联容器。

类型转换

shared_ptr提供了static_pointer_cast<T>() 、const_pointer_cast<T>() 、dynamic_pointer_cast<T>()。

它们与标准类型转换操作类似，可是返回的类型是shared_ptr。

举例：

#include<boost/smart_ptr.hpp>
#include<iostream>
using namespace std;
using namespace boost;

int main()
{
    int *ip = new int(10);
    boost::shared_ptr<int> sp(ip);
    cout<<sp.use_count();

    boost::shared_ptr<int> sp2(sp);
    cout<<sp.use_count();
    cout<<sp2.use_count();

    sp2.reset();
    cout<<sp.use_count();
    cout<<sp.unique();
    cout<<sp2.use_count();
    return 0;
}

输出：

122110

工厂函数

不仅消除了deletekeyword，也消除了newkeyword，显得对称。

 

举例：

 

#include<boost/smart_ptr.hpp>
#include<iostream>
using namespace std;
using namespace boost;

int main()
{
    boost::shared_ptr<int> sp = make_shared<int>(10);
    cout<<sp.use_count()<<endl;
    cout<<*sp<<endl;

    return 0;
}

输出：

1

10

 

应用于标准容器

一种方法将容器作为shared_ptr管理的对象，如shared_ptr<list<T> >。

还有一种方法将shared_ptr作为容器的元素，如vector<shared_ptr<T> >。由于shared_ptr支持拷贝和比較操作。

 

举例：

#include <boost/make_shared.hpp>
#include<boost/smart_ptr.hpp>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
using namespace boost;

int main()
{

    typedef vector<boost::shared_ptr<int> > vs;
    vs v(10);
    int i = 0;
    for (vs::iterator pos = v.begin(); pos != v.end(); ++pos)
    {
        (*pos) = make_shared<int>(++i);
        cout << *(*pos) << ", ";
    }
    cout << endl;
    boost::shared_ptr<int> p = v[9];
    *p = 100;
    cout << *v[9] << endl;

    return 0;
}

 

shared_array

使用方法：

构造函数接受的指针必须是 new [ ]的结果。

没有* 、 -> 操作符重载，提供 [ ]运算符，能够与普通数组一样用下标訪问元素

就像shared_ptr 和 scoped_array的结合

 

举例：

#include<boost/smart_ptr.hpp>
#include<iostream>
using namespace std;
using namespace boost;

int main()
{
    int *p = new int[100];
    shared_array<int> sa(p);
    sa[0] = 1;
    cout<<sa[0];
    return 0;
}

 

weak_ptr

使用方法：

weak_ptr是为配合shared_ptr而引入的一种智能指针。它更像是shared_ptr的一个助手而不是智能指针，由于它不

具有普通指针的行为，没有重载*和->。它的最大作用在于协助shared_ptr工作。像旁观者观測资源的使用情况。

 

能够从一个shared_ptr或一个weak_ptr对象构造，获得资源的观測权。但weak_ptr没有共享资源，因此不用添加引

用计数的值，相同，在析构时也不会导致引用计数降低。

 

 

函数

 

use_count() 能够观測资源的引用计数。

expired()的功能等价于use_count==0，表示被观測的资源已经不存在。

lock()函数看从被观測的shared_ptr获得一个可用的shared_ptr对象，从而操作资源。但当expired()==true时，将

返回一个存储空指针的shared_ptr

 

 

举例：

#include<boost/smart_ptr.hpp>
#include<iostream>
using namespace std;
using namespace boost;

int main()
{
    boost::shared_ptr<int> sp(new int(10));
    boost::weak_ptr<int> wp(sp);
    cout<<sp.unique()<<endl;

    if(!wp.expired())
    {
        boost::shared_ptr<int> sp2 = wp.lock();
        *sp2 = 100;
        cout<<sp2.use_count()<<endl;
    }
    cout<<sp.use_count()<<endl;
    cout<<*sp<<endl;
    return 0;
}

 

 

intrusive_ptr

使用方法

intrusive_ptr是一个侵入式的引用计数型指针，可用于以下两种情形：

<1>对内存要求很严格，必须与原始指针一样

<2>现存代码已经有了引用计数机制管理的对象