boost 智能指针auto_ptr scoped_ptr shared_ptr scoped_array shared

本文主要是介绍boost 智能指针auto_ptr scoped_ptr shared_ptr scoped_array shared_array 总结，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！

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

C++没有自动内存回收机制，程序员new出来的对象需要delete掉，否则就是写法的不严密，在大型项目开发中尤其重要，幸好C++中有智能指针可以缓解这个内存回收的问题，下面是对常用的智能指针的总结：
智能指针是一个栈对象，并非指针类型，在栈对象生命周期即将结束的时候，智能指针通过析构函数释放它所管理的内存，所有智能指针都重载了operator->操作符
下面来个测试类，下面的讲解都是按照这个类分析的：
class Simple{
public:
    Simple(int param=0){
        number=param;
        cout<<"Simple:"<<number<<endl;
    }
    ~Simple(){
        cout<<"~Simple"<<number<<endl;
    }
    void PrintSomething(){
        cout<<"PrintSomething:"<<info_extend.c_str()<<endl;
    }

    string info_extend;
    int number;
};

智能指针auto_ptr
auto_ptr属于STL，使用的时候包含头文件#include <memeory>，auto_ptr能够方便的管理单个内存对象
void testautoptr(){
    auto_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));
    if(my_memory.get()){//判断智能指针是否为空
        my_memory->PrintSomething();
        my_memory.get()->info_extend="www.jiaojiaoni.com";
        my_memory->PrintSomething();
        (*my_memory).info_extend+=" my website!";
        my_memory->PrintSomething();
    }
}
执行结果：
Simple: 1
PrintSomething:
PrintSomething: Addition
PrintSomething: Addition other
~Simple: 1
上面是auto_ptr使用的简单例子，我们不用再显示的使用delete语句了，在使用auto_ptr的时候，绝对不能使用operator=操作符，因为=操作符会剥夺原有智能指针对于内存的管理权从而导致其悬空。
下面来一个悬空的例子：
void testautoptr2(){
    auto_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));
    if(my_memory.get()){
        auto_ptr<Simple> my_memory2;
        my_memory2=my_memory;
        my_memory2->PrintSomething();
        my_memory->PrintSomething();//其权限已经被剥夺，是空的了访问崩溃
    }
}

在某些内存受限的系统中，如果auto_ptr指针占用太多的内存，我们会考录在使用完后立刻归还，而不是等到该智能指针结束声明期后才归还，但是需要注意的是：auto_ptr中的release()函数只是让出内存的所有权
下面来个正确归还的例子：
void testautoptr3(){
    auto_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));
    if(my_memory.get()){
        Simple* temp_memory=my_memory.release();
        delete temp_memory;
    }
}
或者下面的方法：
void testautoptr4(){
    auto_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));
    if(my_memory.get()){
        my_memory.reset();//释放智能指针内存管理的内存
    }
}
总之记住：release()函数只是让出了内存的所有权，并没有释放内存，reset()函数可以。
下面是对auto_ptr智能指针的总结:
1) auto_ptr可以用来管理单个对象的内存
2) 尽量不要使用operator=操作符，如果使用了，不要再使用先前的对象
3) release函数不会释放内存，仅仅归还所有权
4) auto_ptr不要做为参数，原因类似于第二条
5) auto_ptr管理的对象不能放入vector等容器内，因为有=问题
鉴于auto_ptr存在上述的问题，现在给大家推荐一个更好的智能指针

智能指针boost::scoped_ptr
该指针属于boost库，定义在命名空间namespace boost中，需要包含头文件#include <boost/smart_ptr.hpp>
boost::scoped_ptr和std::auto_ptr一样，可以方便的管理单个堆内存对象，特别的是boost::scoped_ptr独享所有权，避免了std::auto_ptr恼人的几个问题
void testscopedptr(){
    boost::scoped_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));
    if(my_memory.get()){
        my_memory->PrintSomething();
        my_memory.get->info_extend="www.jiaojiaoni.com";
        my_memory->PrintSomething();
        (*my_memory).info_extend+=" my website!";
        my_memory->PrintSomething();

        my_memory.release();//ERROR scoped_ptr没有release函数
        boost::scoped_ptr<Simple> my_memory2=my_memory;//ERROR scoped_ptr没有重载operator=操作符，不会发生所有权转移，实际上其会独享所有权，所以不支持赋值功能，如果需要复制，那么可以使用下面的指针，其专门处理复制参数传递等情况,详见下篇
    }
}

boost::shared_ptr  (用于管理单个堆内存对象)
boost::shated_ptr定义在命名空间boost中，包含头文件#include<boost/smart_ptr.hpp>中，和上述的boost::scoped_ptr是一个文件里，但是scoped_ptr独享所有权不允许赋值拷贝，boost::shared_ptr是专门用于共享所有权的，其内有引用计数
例子：
void testsharedptr(boost::shared_ptr<Simple> memory){//无须引用
    memory->PrintSomething();
    cout<<"testsharedptr usecount:"<<memory.use_count()<<endl;//引用次数
}
void testsharedptr2(){
    boost::shared_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));
    if(my_memory.get()){
        my_memory->PrintSomething();
        my_memory.get()->info_extend="www.jiaojiaoni.com";
        my_memory->PrintSomething();
        (*my_memory).info_extend+=" my website!";
        my_memory->PrintSomething();
    }
    cout<<"testsharedptr2 usecount:"<<my_memory.use_count()<<endl;
    testsharedptr(my_memory);
    cout<<"testsharedptr2 usecount:"<<my_memory.use_count()<<endl;
    my_memory.release();//编译error，没有该函数
}
boost::shared_ptr内部维护了一个引用计数，由此可以方便的支持复制参数传递等操作，因此在我们需要一个共享内存对象的时候，boost::shared_ptr是再好不过了。

上面介绍的都是对单个内存对象的操作，我们也可以用智能指针对数组进行操作

智能指针boost::scoped_array
boost::scoped_array属于boost库，定义在namespace boost中，使用的时候需要包含头文件#include <boost/smart_ptr.hpp>即可
boost::scoped_array是用于管理动态数组问题的，独享所有权
例子：
void testscopedarray(){
    boost::scoped_array<Simple> my_memory(new Simple[2]);
    if(my_memory.get()){
        my_memory[0].PrintSomething();
        my_memory.get()[0].info_extend="www.jiaojiaoni.com";
        my_memory[0].PrintSomething();
    //scoped_array没有从在取值* release 和复制=操作符
    }
}

智能指针boost::shared_array
boost::shared_array跟boost::shared_ptr一样，内部使用了引用计数
例子：
void testsharedarray(boost::shared_array<Simple> memory){
    cout<<"testsharedarray usecount:"<<memory.use_count()<<endl;
}
void testsharedarray2(){
    boost::shared_array<Simple> my_memory(new Simple[2]);
    if(memory.get()){
        my_memory[0].PrintSomething();
        my_memory.get()[0].info_extend="www.jiaojiaoni.com";
        my_memory[0].PrintSomething();
        my_memory[1].PrintSomething();
        my_memory.get()[1].info_extend="jiaojiaoni.com";
        my_memory[1].PrintSomething();
    }
    cout<<"testsharedarray2 usecount:"<<my_memory.use_count()<<endl;
    testsharedarray(my_memory);
        cout<<"testsharedarray2 usecount:"<<my_memory.use_count()<<endl;
}
编译运行结果：
Simple: 0
Simple: 0
PrintSomething:
PrintSomething: Addition 00
PrintSomething:
PrintSomething: Addition 11
TestSharedArray2 UseCount: 1
TestSharedArray UseCount: 2
TestSharedArray2 UseCount: 1
~Simple: 0
~Simple: 0

下面对智能指针整体总结一下：
1)在可以使用boost库的场合下，不要使用std::auto_ptr因为其不符合C++编程思想，并且容易出错
2)在确定对象无须共享的情况下，使用boost::scoped_ptr/array
3)在对象需要共享的情况下，使用boost::shared_ptr/array
4)在你的代码中不要出现delete或free函数了，因为可以用智能指针去管理，除非有硬性要求