Overview
1.shared_ptr 内存共用指针
2.shared_ptr 实现自动释放内存
shared_ptr 实现内存共用
1.shared_ptr 就是共享内存的指针, 使得多个 shared_ptr 可以共同使用同一块堆内存; 在实现上, 使用的是引用计数机制, 即: 有 1 个 指向的指针放弃了堆内存的使用权, 发生引用计数-1, 也不会影响其他指向同一块内存的 shared_ptr 指针; 只有引用计数为 0 时, 堆内存才会被自动释放; 例如我们有三个 shared_ptr p1/p2/p3 指向同一个 Ojbect
shared_ptr p1 -> Ojbect
shared_ptr p2 -> Ojbect
shared_ptr p3 -> Ojbect
这时候这个 Object 引用计数为 3, 当指向 Object 为 0 的时候, 程序就会自动释放这个 Object, 省去我们手动 delete 的烦恼
2.初始化 shared_ptr 有两类方法:
(i). 使用 make_shared
(ii). 使用 new 关键字来初始化
初始化完之后, 就能像使用普通指针一样使用指针了;
#include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
shared_ptr<int> p = make_shared<int>(128); // 1.make_shared 初始化 shared_ptr
shared_ptr<int> p0{make_shared<int>(64)}; // 1.make_shared 初始化 shared_ptr
shared_ptr<int> p1{new int(32)}; // 2.new 初始化 shared_tpr
shared_ptr<int> p2(new int(16)); // 2.new 初始化 shared_tpr
cout << *p << endl;
cout << *p0 << endl;
cout << *p1 << endl;
cout << *p2 << endl;
shared_ptr<int> p3; // 使用多个 shared_ptr 指向同一个object
p3 = p;
cout << *p3 << endl;
return 0;
}
shared_ptr 实现自动释放内存
通过一个例子去理解 shared_ptr 如何通过计数自动地创建和释放内存, 这里涉及到调用两个函数
shared_ptr<int> p = make_shared<int>();
p.use_count(); // 返回当前 shared_ptr 指向相同的所有 shared_ptr 对象的数量;
p.reset(); // 函数没有实参数时, 该函数会使当前 shared_ptr 所指堆内存的引用计数减 1, 同时将当前对象重置为一个空指针
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
int main() {
shared_ptr<int> p1(new int(10));
cout << "p1.use_count()=" << p1.use_count() << endl;
shared_ptr<int> p2(p1);
cout << "*p2=" << *p2 << endl;
cout << "p1.use_count()=" << p1.use_count() << endl;
p1.reset(); // 引用计数减1, p1为空指针
if (p1) {
cout << "p1 is not nullptr" << endl;
} else {
cout << "p1 is nullptr" << endl;
}
cout << "p1.use_count()=" << p1.use_count() << endl;
// 以上操作, 并不会影响 p2
cout << "*p2=" << *p2 << endl;
// 判断当前和 p2 同指向的智能指针共有多少个
cout << "p2.use_count()=" << p2.use_count() << endl;
return 0;
}
输出结果
p1.use_count()=1
*p2=10
p1.use_count()=2
p1 is nullptr
p1.use_count()=0
*p2=10
p2.use_count()=1
再引入一个 oop 的例子感受下 shared_ptr
#include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;
class Ball {
public:
Ball() {
cout << "A ball appears." << endl;
}
~Ball() {
cout << "A ball disappears." << endl;
}
void Bounce() {
cout << "A ball jumps." << endl;
}
};
int main () {
shared_ptr<Ball> p = make_shared<Ball>();
cout << "p.use_count()=" << p.use_count() << endl;
shared_ptr<Ball> p2 = p;
cout << "p.use_count()=" << p.use_count() << " p2.use_count()=" << p2.use_count() << endl;
shared_ptr<Ball> p3 = p;
cout << "p.use_count()=" << p.use_count() << " p2.use_count()=" << p2.use_count() << " p3.use_count()=" << p2.use_count() << endl;
p.reset();
cout << "after p.reset() p.use_count()=" << p.use_count() << " p2.use_count()=" << p2.use_count() << " p3.use_count()=" << p3.use_count() << endl;
p2.reset();
cout << "after p2.reset() p.use_count()=" << p.use_count() << " p2.use_count()=" << p2.use_count() << " p3.use_count()=" << p3.use_count() << endl;
p3.reset();
cout << "after p3.reset() p.use_count()=" << p.use_count() << " p2.use_count()=" << p2.use_count() << " p3.use_count()=" << p3.use_count() << endl;
return 0;
}
输出结果
A ball appears.
p.use_count()=1
p.use_count()=2 p2.use_count()=2
p.use_count()=3 p2.use_count()=3 p3.use_count()=3
after p.reset() p.use_count()=0 p2.use_count()=2 p3.use_count()=2
after p2.reset() p.use_count()=0 p2.use_count()=0 p3.use_count()=1
A ball disappears.
after p3.reset() p.use_count()=0 p2.use_count()=0 p3.use_count()=0
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