第7章 Page449~451 7.8.9智能指针 std::shared_ptr

2024-02-17 16:04

本文主要是介绍第7章 Page449~451 7.8.9智能指针 std::shared_ptr,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”是“共享式智能指针”。

即多个“shared_ptr”之间可以管理同一个裸指针。于是

O* o = new O; //一个裸指针
std::shared_ptr <O> p1(o); //交给p1管
std::shared_ptr <O> p2(o); //又交给p2管

出乎意料,以上代码仍然是可以通过编译但运行期将出错。“一女二嫁”永远是错误的,并且永远是编译器所不能检测的。

演示:“一女二嫁”

 对比“unique_ptr”和“shared_ptr”,前者(独占式)认为女子可以改嫁,但应保持一夫一妻制;而后者(共享式)比较可怕,看实际代码

O* o = new o;//还是一个裸指针
std::shared_ptr <O> p1(o);//先交给p1
std::shared_ptr <O> p2 = p1;

003行的结果,是让p2和p1同指向。严格来讲是管理同一个裸指针,那么问题来了,p2和p1同时管理同一个裸指针,接着p1结束生命,自动释放该裸指针,再接着p2也结束生命,于是再次释放该裸指针,不就造成一个指针被释放两次的结果吗?不会的。“std::shared_ptr”采用了相当复杂的技术来保证,当存在多个智能指针共同管理某一裸指针,仅当最后一个智能指针结束生命时,才会真正释放所共享的裸指针。

具体方法称为“计数法”。将共享式智能指针A赋值给共享式智能指针B,B将与A管理同一个裸指针,并且在系统某处记录,当前有两个智能指针在管理某一裸指针,简称“计数为二”。而当B或A退出(结束生命周期)时,该记数减为一,直到另一个也退出,计数归零,此时才真正释放裸指针。

演示:多个shared_ptr共同管理一个裸指针

“std::shared_ptr”的使用方法和具体功能:

初始化:

std::shared_ptr <O> p1(new O());

也可以采用“列表式初始化”语法,即花括号:

std::shared_ptr <O> p1{new O()};

但是同样不能使用“=”将一个裸指针“赋值”给另一个智能指针:

std::shared_ptr <O> p1 = new O(); //ERROR

构造时没有提供裸指针,得到空指向的智能指针:

std::shared_ptr <O> p1; //p1是空指向

同样对nullptr做了特殊处理,允许直接赋值为nullptr;

p1 = nullptr; //p1变成空指向,原管理的裸指针被释放

或者调用无参版的“reset()”:

p1.reset(); //p1变成空指向,原管理的裸指针被释放

和“unique_ptr”一样,同样可以通过带参版“reset(...)”改变指向,代码略。

标准库还提供了“make_shared()”模板函数,用于更加高效地创建“shared_ptr”:

std::shard_ptr <O> p1 = std::make_shared <O> ();

如果所要构建的对象需要入参,则通过“make_shared()”函数传递:

std::shared_ptr <std::string> ps= std::make_shared <std::string> ("Hello!");
cout << *ps << endl;

演示:make_shared()

课堂作业:正确令多个“shared_ptr”共享管理同一裸指针

多个裸指针可以指向同一份数据,因此可以将裸指针划分成“共享式”,只是裸指针无法自动释放。因为同属“共享式”,所以“std::share_ptr”使用起来更接近裸指针。比如裸指针和“shared_ptr”都支持加入到容器中管理,“unique_ptr”却“做不到”:

unique_ptr <int> p(new int);
list <unique_ptr<int>> l;
l.push_back(p);

编译至002行仍未出错,但一旦真要将某个独占式智能指针,加入到容器中,就会报错。

因为独占式指针对象不允许复制(只允许转移),而容器要存储、管理元素,躲不过复制操作。

【重要】杀鸡用什么刀

为什么有功能丰富的“shared_ptr”,还要有“unique_ptr”呢?原因在于存在大量无需“共享指向”的指针应用场景。

很多时候功能越丰富,越容易在使用上出错。裸指针本身就是个案例。相比裸指针,“unique_ptr”往“简化、易用”的方向设计。另一方面,为了可以共享指向,“shared_ptr”需要付出性能代价。

程序员必须习惯于做预分析,能使用“unique_ptr”解决问题就使用“unique_ptr”,莫因图强大和适用面广而上来就用“shared_ptr”。

这篇关于第7章 Page449~451 7.8.9智能指针 std::shared_ptr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/718288

相关文章

使用Python实现表格字段智能去重

《使用Python实现表格字段智能去重》在数据分析和处理过程中,数据清洗是一个至关重要的步骤,其中字段去重是一个常见且关键的任务,下面我们看看如何使用Python进行表格字段智能去重吧... 目录一、引言二、数据重复问题的常见场景与影响三、python在数据清洗中的优势四、基于Python的表格字段智能去重

Spring AI集成DeepSeek三步搞定Java智能应用的详细过程

《SpringAI集成DeepSeek三步搞定Java智能应用的详细过程》本文介绍了如何使用SpringAI集成DeepSeek,一个国内顶尖的多模态大模型,SpringAI提供了一套统一的接口,简... 目录DeepSeek 介绍Spring AI 是什么?Spring AI 的主要功能包括1、环境准备2

Spring AI与DeepSeek实战一之快速打造智能对话应用

《SpringAI与DeepSeek实战一之快速打造智能对话应用》本文详细介绍了如何通过SpringAI框架集成DeepSeek大模型,实现普通对话和流式对话功能,步骤包括申请API-KEY、项目搭... 目录一、概述二、申请DeepSeek的API-KEY三、项目搭建3.1. 开发环境要求3.2. mav

解决java.lang.NullPointerException问题(空指针异常)

《解决java.lang.NullPointerException问题(空指针异常)》本文详细介绍了Java中的NullPointerException异常及其常见原因,包括对象引用为null、数组元... 目录Java.lang.NullPointerException(空指针异常)NullPointer

Python3脚本实现Excel与TXT的智能转换

《Python3脚本实现Excel与TXT的智能转换》在数据处理的日常工作中,我们经常需要将Excel中的结构化数据转换为其他格式,本文将使用Python3实现Excel与TXT的智能转换,需要的可以... 目录场景应用:为什么需要这种转换技术解析:代码实现详解核心代码展示改进点说明实战演练:从Excel到

c++中std::placeholders的使用方法

《c++中std::placeholders的使用方法》std::placeholders是C++标准库中的一个工具,用于在函数对象绑定时创建占位符,本文就来详细的介绍一下,具有一定的参考价值,感兴... 目录1. 基本概念2. 使用场景3. 示例示例 1:部分参数绑定示例 2:参数重排序4. 注意事项5.

C++11的函数包装器std::function使用示例

《C++11的函数包装器std::function使用示例》C++11引入的std::function是最常用的函数包装器,它可以存储任何可调用对象并提供统一的调用接口,以下是关于函数包装器的详细讲解... 目录一、std::function 的基本用法1. 基本语法二、如何使用 std::function

嵌入式QT开发:构建高效智能的嵌入式系统

摘要: 本文深入探讨了嵌入式 QT 相关的各个方面。从 QT 框架的基础架构和核心概念出发,详细阐述了其在嵌入式环境中的优势与特点。文中分析了嵌入式 QT 的开发环境搭建过程,包括交叉编译工具链的配置等关键步骤。进一步探讨了嵌入式 QT 的界面设计与开发,涵盖了从基本控件的使用到复杂界面布局的构建。同时也深入研究了信号与槽机制在嵌入式系统中的应用,以及嵌入式 QT 与硬件设备的交互,包括输入输出设

让树莓派智能语音助手实现定时提醒功能

最初的时候是想直接在rasa 的chatbot上实现,因为rasa本身是带有remindschedule模块的。不过经过一番折腾后,忽然发现,chatbot上实现的定时,语音助手不一定会有响应。因为,我目前语音助手的代码设置了长时间无应答会结束对话,这样一来,chatbot定时提醒的触发就不会被语音助手获悉。那怎么让语音助手也具有定时提醒功能呢? 我最后选择的方法是用threading.Time

智能交通(二)——Spinger特刊推荐

特刊征稿 01  期刊名称: Autonomous Intelligent Systems  特刊名称: Understanding the Policy Shift  with the Digital Twins in Smart  Transportation and Mobility 截止时间: 开放提交:2024年1月20日 提交截止日