智能指针shared_ptr

原创

油菜花11 2022-11-07 19:10:34 博主文章分类：C11 ©著作权

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一、原理 :RAII 资源获取即初始化技术

原理：接受一个申请好的内存地址，构造一个保存在栈上的智能指针对象，当程序退出栈的作用域范围后，由于栈上的变量自动被销毁，智能指针内部保存的内存也就被释放掉了（除非将智能指针保存起来）。

为什么这么6呢？

在传统 C++ 中，『记得』手动释放资源，总不是最佳实践。因为我们很有可能就忘记了去释放资源而导致泄露。所以通常的做法是对于一个对象而言，我们在构造函数的时候申请空间，而在析构函数（在离开作用域时调用）的时候释放空间，也就是我们常说的 RAII 资源获取即初始化技术。

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;

class CData
{
public:
  CData(int iSize) :m_iSize(iSize)
  {
  }
public:
  int m_iSize;
  static CData* m_CDataModule;
};

CData* CData::m_CDataModule = new CData(19);

bool PtrIsNull()
{
  if(NULL == CData::m_CDataModule)
  {
    return false;
  }
  return true;
}
void TestFunc()
{
  bool bResult = PtrIsNull();
  cout <<"01 CData::m_CDataModule->m_iSize " << CData::m_CDataModule->m_iSize << endl;
  shared_ptr<CData> shPtrA(CData::m_CDataModule);
}
int main()
{
  TestFunc();
  bool bResult = PtrIsNull();
  cout << "02 CData::m_CDataModule->m_iSize " << CData::m_CDataModule->m_iSize << endl;
  int iCount = 0;
  
  cin.get();
  return 0;
}

这是在使用智能指针之前

01 CData::m_CDataModule->m_iSize 19
02 CData::m_CDataModule->m_iSize 19

使用智能指针之后，程序第二次输入杂乱无章的数值，是因为堆空间被释放掉了

01 CData::m_CDataModule->m_iSize 19
02 CData::m_CDataModule->m_iSize -572662307

注意PtrIsNull()返回的是 true，这是因为智能指针对堆空间进行了释放，但是对原来的指针没有进行操作

二、引用计数

引用计数是这样一个技巧，记录同一个实例被引用的次数，当引用次数大于0时可用，等于0时释放内存。引用计数的使用常有两个目的：

简化跟踪堆中（也即C++中new出来的）的对象的过程。一旦一个对象通过调用new被分配出来，记录谁拥有这个对象是很重要的，因为其所有者要负责对它进行delete。但是对象所有者可以有多个，且所有权能够被传递，这就使得内存跟踪变得困难。引用计数可以跟踪对象所有权，并能够自动销毁对象。可以说引用计数是个简单的垃圾回收体系。这也是本文的讨论重点。
节省内存，提高程序运行效率。如何很多对象有相同的值，为这多个相同的值存储多个副本是很浪费空间的，所以最好做法是让左右对象都共享同一个值的实现。C++标准库中string类采取一种称为”写时复制“的技术，使得只有当字符串被修改的时候才创建各自的拷贝，否则可能（标准库允许使用但没强制要求）采用引用计数技术来管理共享对象的多个对象。

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;

class CData
{
public:
  CData(int iSize) :m_iSize(iSize)
  {
  }
public:
  int m_iSize;
  static CData* m_CDataModule;
};

CData* CData::m_CDataModule = new CData(19);

int main()
{
  shared_ptr<CData> shaPtrCDataA(CData::m_CDataModule);
  shared_ptr<CData>  shaPtrCDataB = shaPtrCDataA;

  cout << "Now Use Count"<< shaPtrCDataB.use_count() << endl;

  shared_ptr<CData>  shaPtrCDataC= shaPtrCDataB;
  cout << "Now Use Count" << shaPtrCDataB.use_count() << endl;

  shaPtrCDataA.reset();
  cout << "Now Use Count" << shaPtrCDataB.use_count() << endl;
  cin.get();
  return 0;
}