C++ 智能指针

A smart pointer is a class object that acts like a pointer but has addiction features. --《C++ Primer》第六版

一、使用普通指针的问题

1) 每次调用 remodel，动态分配内存，最后没有释放该资源，将导致memory leak.

void remodel(std::string& str)
{
std::string* ps = new std::string(str);//动态分配内存
...
str = ps;
return;
}

2) 即使最后释放资源，但是在中间抛出异常，则delete 语句无法执行，仍导致memory leak.

void remodel(std::string& str)
{
std::string* ps = new std::string(str);//动态分配内存
...
if(weird_thing())//抛出异常
throw_exception();
str = *ps;
delete ps;//释放动态分配的内存
return;
}

二、智能指针使用实例

主要有三种智能指针，auto_ptr/unique_ptr/shared_ptr。定义一个指向类A的智能指针pA：auto_ptr<A> pA(new A)。

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

int main()
{
//files：一个包含５个string 对象的数组
auto_ptr<string> files[5] =
{
auto_ptr<string> (new string("Fowl balls")),
auto_ptr<string> (new string("Duck Walks")),
auto_ptr<string> (new string("Chicken Runs")),
auto_ptr<string> (new string("Turkey Errors")),
auto_ptr<string> (new string("Goose Eggs"))
};

auto_ptr<string> pwin;
pwin = files[2]; //files[2] 失去对象的ownership
cout << "The nominees for best avian baseball film are\n";
for (int i = 0; i < 5; i++)
cout<<*files[i]<<endl;
cout<<"The winner is "<<*pwin<<"!\n";
return 0;
}

View Code
4) unique_ptr

当多个unique_ptr指向同一个对象，会产生编译错误

unique_ptr< string> pu1(new string "Hi ho!");
unique_ptr< string> pu2;
pu2 = pu1; //#1 not allowed
unique_ptr<string> pu3;
pu3 = unique_ptr<string>(new string "Yo!"); //#2 allowed

unique_ptr可以使用new[](delete[])。The auto_ptr template uses delete, not delete [], so it can only be used with new, not with new []. But unique_ptr has a new[], delete[] version: std::unique_ptr< double[]>pda(new double(5)); // will use delete []

五、如何选择智能指针

1) shared_ptr

程序里需要用多个指针指向同一个对象。比如：拥有一个数组指针，且需要标识出一些特别的元素（最大/最小)；有两个对象都需要指向第三个类的对象；使用STL容器，容器的对象为指针。

2) unique_ptr

程序里不需要多个指针指向同一个对象。比如：把unique_ptr 作为函数的返回值，它指向一块动态分配的内存。

unique_ptr<int> make_int(int n){
return unique_ptr<int>(new int(n));
}