[5] 智能指针boost::shared_ptr
【1】boost::shared_ptr简介
boost::shared_ptr属于boost库,定义在namespace boost中,包含头文件#include<boost/shared_ptr.hpp>便可以使用。
上篇《智能指针boost::scoped_ptr》中我们看到boost::scoped_ptr独享所有权,不允许赋值、拷贝。
而boost::shared_ptr是专门用于共享所有权的,由于要共享所有权,其在内部使用了引用计数机制。同时也就意味着支持赋值和拷贝。
boost::shared_ptr也是用于管理单个堆内存对象的。
【2】boost::shared_ptr详解
应用实例代码如下:
1 #include <iostream>
2 #include <boost/shared_ptr.hpp>
3
4 class Int
5 {
6 public:
7 Int(int nValue = 0)
8 {
9 m_nValue = nValue;
10 std::cout << "Constructor: " << m_nValue << std::endl;
11 }
12 ~Int()
13 {
14 std::cout << "Destructor: " << m_nValue << std::endl;
15 }
16 void PrintValue()
17 {
18 std::cout << "PrintValue: " <<m_nValue<< std::endl;
19 }
20 void SetValue(int nSetValue)
21 {
22 m_nValue = nSetValue;
23 }
24
25 private:
26 int m_nValue;
27 };
28
29 void TestShared_Ptr(boost::shared_ptr<Int> spInt)
30 { // 注意:无需使用 reference (或 const reference)
31 spInt->PrintValue();
32 std::cout << "TestShared_Ptr UseCount: " << spInt.use_count() << std::endl;
33 }
34
35 void TestShared_Ptr2()
36 {
37 boost::shared_ptr<Int> spInt(new Int(10));
38 if (spInt.get())
39 {
40 spInt->PrintValue();
41 spInt.get()->SetValue(20);
42 spInt->PrintValue();
43 (*spInt).SetValue(30);
44 spInt->PrintValue();
45 }
46
47 std::cout << "TestShared_Ptr2 UseCount: " << spInt.use_count() << std::endl;
48 TestShared_Ptr(spInt);
49 std::cout << "TestShared_Ptr2 UseCount: " << spInt.use_count() << std::endl;
50
51 //spInt.release();// 编译 error: 同样,shared_ptr也没有release函数
52 }
53
54 //执行结果如下:
55 /*
56 Constructor: 10
57 PrintValue: 10
58 PrintValue: 20
59 PrintValue: 30
60 TestShared_Ptr2 UseCount: 1
61 PrintValue: 30
62 TestShared_Ptr UseCount: 2
63 TestShared_Ptr2 UseCount: 1
64 Destructor: 30
65 */
实例可见,boost::shared_ptr也可以很方便的使用。并且没有release()函数。
关键的一点,boost::shared_ptr内部维护了一个引用计数,由此可以支持复制、参数传递等。
boost::shared_ptr提供了一个函数use_count(),此函数返回 boost::shared_ptr内部的引用计数。
查看执行结果,我们可以看到在 TestShared_Ptr2函数中,引用计数为1,传递参数后(此处进行了一次复制),
在函数TestShared_Ptr内部,引用计数为2,在TestShared_Ptr返回后,引用计数又降低为1。
另外,由TestShared_Ptr2内创建智能指针对象,到函数结束再析构智能指针对象,确保释放掉内存资源。
当我们需要使用一个共享对象的时候,boost::shared_ptr是最佳选择。
此例也正体现了boost::shared_ptr是支持值语义,提供引用计数机制及RAII支持的智能指针。
【3】boost::shared_ptr总结
boost::shared_ptr的管理机制其实并不复杂,就是对所管理的对象进行了引用计数。
当新增一个boost::shared_ptr对该对象进行管理时,就将该对象的引用计数加一;
减少一个boost::shared_ptr对该对象进行管理时,就将该对象的引用计数减一;
如果该对象的引用计数为0的时候,说明没有任何指针对其管理,才调用delete释放其所占的内存。
boost::shared_ptr并不是绝对安全,下面几条规则能使我们更加安全的使用boost::shared_ptr:
1.避免对shared_ptr所管理的对象的直接内存管理操作,以免造成该对象的重释放
2.shared_ptr并不能对循环引用的对象内存自动管理(这点是其它各种引用计数管理内存方式的通病)。
3.不要构造一个临时的shared_ptr作为函数的参数。
如下列代码则可能导致内存泄漏:
1 void test()
2 {
3 fun(boost::shared_ptr<Int>(new Int()).g());
4 }
5 //正确的用法为:
6 void test()
7 {
8 boost::shared_ptr<Int> spInt(new Int());
9 fun(spInt.g());
10 }
当函数g()抛异常的时候就会泄露了,这个是boost文档上特地注明的标准bad Practices。
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