boost中的智能指针的使用-------解决C++内存问题的最优方案

2024-06-15 03:48

本文主要是介绍boost中的智能指针的使用-------解决C++内存问题的最优方案,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!


内存管理是一个比较繁琐的问题,C++中有两个实现方案: 垃圾回收机制和智能指针。垃圾回收机制因为性能等原因不被C++的大佬们推崇,而智能指针被认为是解决C++内存问题的最优方案。

1. 定义

一个智能指针就是一个C++的对象, 这对象的行为像一个指针,但是它却可以在其不需要的时候自动删除。注意这个“其不需要的时候”,这可不是一个精确的定义。这个不需要的时候可以指好多方面:局部变量退出函数作用域、类的对象被析构……。所以boost定义了多个不同的智能指针来管理不同的场景。

shared_ptr<T>

内部维护一个引用计数器来判断此指针是不是需要被释放。是boost中最常用的智能指针了。

scoped_ptr<t>

当这个指针的作用域消失之后自动释放

intrusive_ptr<T>

也维护一个引用计数器,比shared_ptr有更好的性能。但是要求T自己提供这个计数器。

weak_ptr<T>

弱指针,要和shared_ptr 结合使用

shared_array<T>

和shared_ptr相似,但是访问的是数组

scoped_array<T>

和scoped_ptr相似,但是访问的是数组

2. Boost::scoped_ptr<T>

scoped_ptr 是boost中最简单的智能指针。scoped_ptr的目的也是很简单, 当一个指针离开其作用域时候,释放相关资源。特别注意的一定就是scoped_ptr 不能共享指针的所有权也不能转移所有权。也就是说这个内存地址就只能给的声明的变量用,不能给其他使用。

下面是scoped_ptr的几个特点:

scoped_ptr的效率和空间的消耗内置的指针差不多。

scoped_ptr不能用在标准库的容器上。(用shared_ptr代替)

scoped_ptr 不能指向一块能够动态增长的内存区域(用scoped_array代替)

1.          class test   

2.          {   

3.          public:   

4.              void print()  

5.            {  

6.               cout << "test print now" <<endl;    

7.           }   

8.           };   

9.           int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  

10.       {   

11.       boost::scoped_ptr<test> x(new test);  

12.        x->print();   

13.          return 0;  

14.      

3.Boost::shared_ptr<T>

shared_ptr 具有如下几个特点:

1.在内部维护一个引用计数器, 当有一个指针指向这块内存区域是引用计数+1, 反之-1, 如果没有任何指针指向这块区域, 引用计数器为0,释放内存区域。

2.可以共享和转移所有权。

3.可以被标准库的容器所使用

4.不能指向一块动态增长的内存(用share_array代替)

我们可以看下如下例子:

1.          int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  

2.          {   

3.          boost::shared_ptr<test> ptr_1(new test);  

4.            ptr_1->print();//引用计数为1 

5.             boost::shared_ptr<test> ptr_2 = ptr_1;  

6.            ptr_2->print();//引用计数为2 

7.            ptr_1->print();// 引用计数还是为2 

8.            return 0;  

9.          

4. Boost::intrusive_ptr<T>

intrusive_ptr 的主要和share_ptr一样, 对比share_ptr,其效率更高,但是需要自己维护一个引用计数器,这里不做详细介绍。

5. Boost::weak_ptr<T>

weak_ptr 就是一个弱指针。weak_ptr被shared_ptr控制, 它可以通过share_ptr的构造函数或者lock成员函数转化为share_ptr。

weak_ptr的一个最大特点就是它共享一个share_ptr的内存,但是无论是构造还是析构一个weak_ptr 都不会影响引用计数器。

1.          int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])   

2.           {   

3.              boost::shared_ptr<test> sharePtr(new test);; 

4.              boost::weak_ptr<test> weakPtr(sharePtr);   

5.              //weakPtr 就是用來保存指向這塊內存區域的指針的  

6.              //干了一大堆其他事情  

7.            boost::shared_ptr<test> sharePtr_2 = weakPtr.lock();   

8.           if (sharePtr_2)  

9.                 sharePtr_2->print(); 

10.           return 0;  

11.        } 

6. Boost::shared_array<T> 和Boost::scoped_array<T>

前面提到过shared_ptr和scoped_ptr不能用于数组的内存(new []),所以shared_array和scoped_array就是他们的代替品。我们可以看下shared_array的用法

1.          int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  

2.          {   

3.              const int size = 10;  

4.              boost::shared_array<test> a(new test[]); 

5.              for (int i = 0; i < size; ++i) 

6.                  a[i].print(); 

7.             return 0;  

8.          

7. 使用智能指针的几个注意点

下面是几个使用智能指针需要注意的地方:

1.声明一个智能指针的时候要立即给它实例化,而且一定不能手动释放它。…_ptr<T>不是T* 类型。所以:

a: 声明的时候要…_ptr<T>而不是….._ptr<T*>

b:不能把T*型的指针赋值给它

c: 不能写ptr=NULl,而用ptr.reset()代替。

1.     不能循环引用。

2.    不要声明临时的share_ptr, 然后把这个指针传递给一个函数

8.总结

智能指针使用上还是比较简单的, 而且能比较有效得解决C++内存泄露的问题,各位使用C++的童鞋赶快用起来吧。

 

这篇关于boost中的智能指针的使用-------解决C++内存问题的最优方案的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1062345

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