有下划线的网址是什么网站,国家网站集约化建设试点方案,网站备案 密码找回,广东省住房和城乡建设局网站http://blog.csdn.net/stelalala/article/details/19993425 本文中的shared_ptr以vs2010中的std::tr1::shared_ptr作为研究对象。可能和boost中的有些许差异#xff0c;特此说明。 基本功能 shared_ptr提供了一个管理内存的简单有效的方法。shared_ptr能在以下方面给开发提供便…http://blog.csdn.net/stelalala/article/details/19993425 本文中的shared_ptr以vs2010中的std::tr1::shared_ptr作为研究对象。可能和boost中的有些许差异特此说明。 基本功能 shared_ptr提供了一个管理内存的简单有效的方法。shared_ptr能在以下方面给开发提供便利 1、 使用shared_ptr能有效的解决忘记释放内存带来的内存泄漏问题。同时通过自定义删除器功能还能广泛的用于任何需要”释放”的资源管理。 2、 利用weak_ptr和shared_ptr搭配使用能解决一部分由于重复释放导致的野指针问题。 基本构造方式 不谈拷贝构造的话shared_ptr的基本构造方式有4种 1、 无参数构造。 2、 传入一个指针构造一个shared_ptr。例如shared_ptrFoo f(new Foo)。 3、 传入一个指针和一个删除器构造一个shared_ptr。例子见后文。 4、 传入一个指针、一个删除器以及一个allocator构造一个shared_ptr。 当然还有一些其他的例如从auto_ptr从weak_ptr从null_ptr构造。 另外类似于void*shared_ptrvoid可以容纳任何类型的指针。 其他常用方法 l use_count()方法。获取到当前智能指针的引用计数。0表示没有任何地方引用。 l get()方法。获取到raw指针。 l reset()方法。重新设置智能指针指向的对象引用计数重新设置为1。reset方法的函数原型有4种基本上和前文提到的4种构造函数一一对应。 l swap()方法。交换两个智能指针的内容。 l operater ()方法。该方法会涉及到引用计数的增加。 关于自定义删除器 智能指针能够自定义删除器是一个很重要的功能该功能使得能够跨dll传递shared_ptr变为可能当然前提是多个dll使用的shared_ptr实现要一样。尤其是当c11的Lambda表达式出现后这个功能用起来更加方便。 先来看自定义删除器的构造方法 templateclass _Ux, class _Dx shared_ptr(_Ux *_Px, _Dx _Dt) { // construct with _Px, deleter _Resetp(_Px, _Dt); } 其中构造函数的第二个参数就是删除器。这里要求删除器 1、 是”可调用”的即可例如function object、函数指针、Lambda表达式、bind/functor等等均可。 2、 返回值是void参数是Ux* 3、 从形参看出删除器以传值的方式传入所以要求删除器要是可拷贝的否则会编译出错。 4、 删除器不要抛出异常。 例如 shared_ptrFoo shot1(new Foo(1),[](Foo* p){p-Release();}); make_shared有何用处 boost或者stl都提供了make_shared这个函数。用来方便的创建shared_ptr。 make_shared的好处有两点 1、 既然用了shared_ptr不用手动delete指针那么最好也不要在代码中出现new。make_shared正是在函数内封装了new的操作。 2、 从shared_ptr的数据接口了解到在构造shared_ptr的时候会new出一个对象保存指针的相关信息。所以一般来说shared_ptrFoo x(new Foo); 需要为Foo 和ref_count 各分配一次内存。如果使用make_shared来创建的话make_shared内部会尽量将两次内存分配在连续的位置这个得看用的什么heap管理。这里理论上能够更快一些。 说下缺点 1、 make_shared只能针对new出来的对于使用工厂创建出来的对象无能为力。 2、 需要定制删除器时make_shared无能为力。 3、 make_shared目前只支持10个参数 另外make_shared代码很有意思为了方便的定义10个参数宏定义用得鬼斧神工。 如何进行类型cast 如果只能指针声明为基类的指针指向的实际类型是子类的话shared_ptr会自动完成。其他的转型一眼就能看明白无需多言 tr1::const_pointer_cast tr1::dynamic_pointer_cast tr1::static_pointer_cast 使用shared_ptr可能会遇到的问题 生命周期的问题 使用shared_ptr的目的就是管理对象的生命周期。在使用了shared_ptr以后有几个事情会变得和以往不太一样。 首先用了shared_ptr就表明对象是使用引用计数来管理那么该对象什么时候真正被从内存中释放掉就不是很明显了。比如说可能你的代码中持有了一份shared_ptr的拷贝就会导致某个对象一直存留下来。 shared_ptr多次引用同一数据 发生这样的事情后最好的下场是后释放的shared_ptr在析构的时候吐核。 在实际编码中要注意。不要把一个raw指针交给多个shared_ptr管理。发生这样的事情很可能是在遗留代码上使用新特性导致的。 this指针的问题 例如这样的例子 class Foo { public: Foo* GetThis() { return this; } } 要把这样的代码改为返回shared_ptrFoo不那么好改。假如直接这样修改会有严重的问题 shared_ptrFoo GetThis() { return shared_ptrFoo(this); } 因为shared_ptrFoo被使用完后就析构了引用计数减到0以后就会把this delete掉。照成野指针。 为了解决这个问题标准库提供了一个方法让类派生自一个模板类enable_shared_from_thisT。然后调用shared_from_this()函数即可。 class Foo: public enable_shared_from_thisFoo { public: shared_ptrFoo GetThis() { return shared_from_this();; } } 这个方法看上去不那么美观但是确实解决了一些问题。也带来了另一些问题shared_from_this()这个函数不能够在构造函数中调用。具体原理下一篇文章剖析shared_ptr实现原理时再讲吧。 多线程的问题 shared_ptr的线程安全的定义在boost的文档中有明确的说明 l 一个shared_ptr对象可以被多个线程同时read l 两个shared_ptr对象指向同一个raw指针两个个线程分别write这两个shared_ptr对象是安全的。包括析构。 l 多个线程如果要对同一个shared_ptr对象读写是线程不安全的 也就是说唯一需要注意的就是多个线程中对同一个shared_ptr对象读写时需要加锁。但是即使是加锁也有技巧。比较好的方式是 thread.lock(); shared_ptr tmpPtrglobalSharedPtr; // globalSharedPtr是多个线程读写的那个 thread.unlock(); 后面的操作均针对tmpPtr进行 … 环形引用的问题 环形引用是指这样的情况 Class A的一个实例中持有一个shared_ptrBClass B的一个实例中持有shared_ptrA。考虑以下代码 class CParent { public: shared_ptr CChild children; }; class CChild { public: shared_ptr CParent parent; }; int main() { { shared_ptr CParent pA(new CParent); shared_ptr CChild pB(new CChild); pA- children pB; pB- parent pA; } //到这里pA和pB都未能被释放掉 } 要解决环形引用没有特别好的办法。在分析代码以后知道了在某个地方可能有环形引用那么可以使用weak_ptr来替代shared_ptr。 weak_ptr weak_ptr本身不具有指针的行为例如你不能对一个weak_ptr来进行*或者-操作。它通常用来和shared_ptr配合使用。 weak_ptr作为一个”shared_ptr的观察者”能够获知shared_ptr的引用计数还可以获知一个shared_ptr是否已经被析构了。单冲这一点来说就一点不weak了。 构造weak_ptr 有两种方法可以构造一个weak_ptr 1、 从shared_ptr构造而来。这种情况不会增加shared_ptr的引用计数。当然会增加另一个计数这个放到下一篇中讲。 2、 从另一个weak_ptr拷贝。 也就是说weak_ptr不可能脱离shared_ptr而存在。 expired() 返回布尔当返回true的时候表示weak_ptr关联的shared_ptr已经被析构了。 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { shared_ptrfoo fptrshared_ptrfoo(new foo(1,2)); weak_ptrfoo wptrfptr; fptr.reset(); if(wptr.expired()) { cout”wptr has expired”endl; } system(“pause”); return 0; } lock() 从当前的weak_ptr创建一个新的shared_ptr。如果此时expired()返回true时创建的shared_ptr中将保存一个null_ptr。 use_count() 返回当前关联的shared_ptr的引用计数是多少。expired()返回true时该函数返回0。 weak_ptr使用场景 weak_ptr的特性是weak_ptr不会增加shared_ptr的引用计数所以weak_ptr通常用来解决shared_ptr无法解决的问题例如环形引用。weak_ptr常见的使用场景有这么几个 1、 想管理某些资源但是又不想增加引用计数那么就可以保存weak_ptr。 2、 当知道了有环形引用后可以使用weak_ptr。例如上面的例子可以改为这样 class CParent { public: shared_ptr CChild children; }; class CChild { public: weak_ptr CParent parent; }; int main() { { shared_ptr CParent pA(new CParent); shared_ptr CChild pB(new CChild); pA- children pB; pB- parent pA; } } 3、 某些情况下需要知道某个shared_ptr是否已经释放了。 总结 1、 在遗留代码上如果要引入shared_ptr要谨慎shared_ptr带来的不确定性可能要比带来的便利性大的多。 2、 使用shared_ptr并不是意味着能偷懒。反而你更需要了解用shared_ptr管理的对象的生命周期应该是什么样子的是不是有环形引用是不是有线程安全问题是不是会在某个地方意外的被某个东西hold住了。 3、 一个对象如何使用shared_ptr管理那么最好全部使用shared_ptr来管理必要的时候可以使用weak_ptr。千万不要raw ptr和智能指针混用 3、 不要以传递指针的形式传递shared_ptr。 4、 多线程读写同一个shared_ptr的时候可以先加锁拷贝一份出来然后解锁即可。 参考 1、 1、《Boost程序库完全开发指南》 2、 当析构函数遇到多线程──C 中线程安全的对象回调 http://www.cnblogs.com/Solstice/archive/2010/02/10/dtor_meets_threads.html 3、 为什么多线程读写shared_ptr 要加锁 http://www.cnblogs.com/Solstice/archive/2013/01/28/2879366.html 4、 vc stl ————————以上文章转自shared_ptr简介以及常见问题
