C 11 shared_ptr概念及用法

基本概念

• shared_ptr 是C 11提供的一种智能指针类，主要用于消除内存泄漏和悬空指针的问题，方便资源的管理，自动释放没有指针引用的资源.

• shared_ptr的大小是原始指针的两倍，因为它的内部有一个原始指针指向资源，同时有个指针指向引用计数.

所在库

C 11模板库

#include <memory>shared_ptr<T> ptr(new T);  // T 可以是 int、char、类等各种类型

GNU G 的标准库中还没有支持，需使用boost

#include <boost/shared_ptr.hpp>

内存

每个 shared_ptr 对象在内部指向两个内存位置

• 指向对象的指针

• 用于控制引用计数数据的指针

计数变化规则

• 当新的 shared_ptr 对象与指针关联时，则在其构造函数中，将与此指针关联的引用计数增加1。

• 当任何 shared_ptr 对象超出作用域时，则在其析构函数中，它将关联指针的引用计数减1。如果引用计数变为0，则表示没有其他 shared_ptr 对象与此内存关联，在这种情况下，它使用delete函数删除该内存

• 引用计数加一/减一操作是原子性的，所以线程安全的
  使用以下方法可检查 shared_ptr 对象的引用计数

ptr.use_count();

构造方法

(1)使用空参数构造函数构造

std::shared_ptr<T> ptr;

这样构造的话，ptr 的意义就相当于一个 NULL 指针。当试图在一个空指针上做类似于 *ptr 或者 ptr->xx 之类的东西的时候，会出现异常错误
(2)直接从 new 操作符的返回值构造

std::shared_ptr<T> ptr(new T()); //引用计数加 1

(3) 使用make_shared方法

std::shared_ptr<T> p1=std::make_shared<T> (); //引用计数加 1

(4)复制构造函数

std::shared_ptr<T> ptr2(ptr1);    // 这就是使用复制构造函数的方法，引用计数加 1

shared_ptr 可以当作函数的参数传递，或者当作函数的返回值返回，这个时候其实也相当于使用复制构造函数。
过程如下：作函数实参时，将指针执行复制构造函数传入函数体内，因此该内存块的引用计数 1；
当作为函数返回值时，复制构造函数将内存地址传递给新指针，引用计数 1，然后，局部指针执行析构，引用计数-1。