C++智能指針類模板

1、智能指針本質(zhì)上是一個對象，這個對象可以像原生的一樣來進(jìn)行使用。原因是智能指針對象對應(yīng)的類中，將指針相關(guān)的操作都進(jìn)行了重載操作處理，所以才會達(dá)到這種像是原生的效果。

2、智能指針的意義：

現(xiàn)在C++開發(fā)庫中最重要的類模板之一

C++中自動內(nèi)存管理的主要手段

能夠在很大程度上避開內(nèi)存相關(guān)的問題

3、在QT中開發(fā)庫中也提供了智能指針類模板，在STL標(biāo)準(zhǔn)庫中也提供了，在c++的標(biāo)準(zhǔn)庫忘了什么名了中也提供了智能指針類模板。所以智能指針類模板在C++中的地位很重要

4、STL中的智能指針類模板 auto_ptr，在memory這個頭文件中。

(1)生命周期結(jié)束時，銷毀指向的內(nèi)存空間

(2)不能指向堆數(shù)組，只能指向堆對象（變量）

(3)一片堆空間只屬于一個智能指針對象

(4)多個智能指針對象不能指向同一片堆空間

既然auto_ptr是一個類模板，所以使用時就要指定類型參數(shù)。如a：auto_ptr<Test> pt(new Test()); pt.get();可以返回pt所指向的空間的內(nèi)存起始地址.

5、STL中的其他智能指針 

(1)shared_ptr:帶有引用計數(shù)機(jī)制，所以可以支持多個指針對象指向同一片內(nèi)存空間

(2)weak_ptr：配合shared_ptr而引人的一種智能指針

(3)unique_ptr：一個指針對象只能指向一片內(nèi)存空間，但是不能進(jìn)行所有權(quán)的轉(zhuǎn)移，所以就不能拷貝構(gòu)造和賦值。

例：STL標(biāo)準(zhǔn)庫中auto_ptr的使用

#include <iostream>

#include <string>

#include <memory> //auto_ptr這個智能指針類模板就在這個頭文件中

using namespace std;

/*

* STL標(biāo)準(zhǔn)庫中的auto_ptr智能指針類模板的使用。

* auto_ptr的特點：

* 生命周期結(jié)束時，銷毀指向的內(nèi)存空間

* 不能指向堆數(shù)組，只能指向堆對象（變量）

* 一片堆空間只屬于一個智能指針對象

* 多個智能指針對象不能指向同一片堆空間

*/

class Test

{

private:

string m_name;

public:

Test(const char *name)

{

m_name = name;

cout << "Hello." << "I'm " << name << endl; 

}

void print()

{

cout << "why_fangqingqing " << endl;

}

~Test()

{

cout << "Goodbye " << m_name << endl;

}

};

int main(void)

{

auto_ptr<Test> pt1(new Test("why"));

cout << "pt1 = " << pt1.get() << endl; //獲取指向的內(nèi)存空間的起始地址

pt1->print();

auto_ptr<Test> pt2(pt1); //pt2指向了pt1指向的內(nèi)存空間，pt1釋放掉指向的內(nèi)存空間，這是auto_ptr的特點，一片內(nèi)存空間只能由一個auto_ptr指針對象指向

cout << "pt1 = " << pt1.get() << endl; // 0

cout << "pt2 = " << pt2.get() << endl;

pt2->print();

return 0;

}

6、Qt中的智能指針類模板

(1)QPointer，在Qt中包含QPointer頭文件就可以使用這個QPointer智能指針類模板了

@1：當(dāng)其指向的對象被銷毀時，它會被自動置空。（也就是說可以多個QPointer智能指針指向同一個對象，當(dāng)這個對象被銷毀的時候，所有的指向這個對象的QPointer指針都變?yōu)榭樟耍?/p>

@2：析構(gòu)時不會自動銷毀所指向的對象。（也就是說QPoniter指針生命周期結(jié)束的時候，不會自動刪除所指向的對象(堆空間)，我們要手動的delete掉，手動delete一次之后，所有指向這個堆

空間的QPointer指針都會被置為空）

(2)QSharedPointer，在Qt中的QSharedPointer頭文件中。

@1：引用計數(shù)型智能指針

@2：可以被自由的拷貝和賦值

@3：當(dāng)引用計數(shù)為0時才刪除指向的對象（也就是，當(dāng)這個對象被一次QSharedPointer指針指向時，就會加一次這個對象的引用的次數(shù)。當(dāng)指向這個對象的QSharedPointer指針少一個時，

就會減一次這個對象的引用次數(shù)，直到減到?jīng)]有一個QSharedPointer指針指向這個對象時，也就是這個對象被QSharedPointer指針引用次數(shù)為0時，才會銷毀這個對象）

在Qt開發(fā)中，所有自己寫的類，都要去繼承QObject這個頂層父類，也就是基類。

7、Qt中的其他智能指針類模板

(1)QWeakPointer

(2)QScopedPointer

(3)QSharedDataPointer

(4)QExplicitlySharedDataPointer

例：

#include <QPointer>

#include <QSharedPointer>

#include <QString>

#include <QDebug>

/*

* Qt開發(fā)庫中的QPointer智能指針和QSharedPo智能指針類模板的使用。

* QPointer的特點：

* @1：當(dāng)其指向的對象被銷毀時，它會被自動置空。

*  （也就是說可以多個QPointer智能指針指向同一個對象，當(dāng)這個對象被銷毀的時候，所有的指向這個對象的QPointer指針都變?yōu)榭樟耍?/p>

* @2：析構(gòu)時不會自動銷毀所指向的對象。（也就是說QPoniter指針生命周期結(jié)束的時候，

* 不會自動刪除所指向的對象(堆空間)，我們要手動的delete掉，手動delete一次之后，所有指向這個堆空間的QPointer指針都會被置為空）

*/

/*

*   QSharedPointer的特點:

*   @1：引用計數(shù)型智能指針

*   @2：可以被自由的拷貝和賦值

*   @3：當(dāng)引用計數(shù)為0時才刪除指向的對象（也就是，當(dāng)這個對象被一次QSharedPointer指針指向時，就會加一次這個

*   對象的引用的次數(shù)。當(dāng)指向這個對象的QSharedPointer指針少一個時，就會減一次這個對象的引用次數(shù)，

*   直到減到?jīng)]有一個QSharedPointer指針指向這個對象時，也就是這個對象被QSharedPointer指針引用次數(shù)為0時，才會銷毀這個對象）

*/

class Test : public QObject //Qt中所有自己完成的類都要繼承這個Qt中的QObject頂層父類，基類

{

private:

    QString m_name;

public:

    Test(const char *name)

    {

        m_name = name;

        qDebug() << "Hello." << "I'm " << name;

    }

    void print()

    {

        qDebug() << "why_fangqingqing ";

    }

    ~Test()

    {

        qDebug() << "Goodbye " << m_name;

    }

};

int main(void)

{

    QPointer<Test> pt1(new Test("why"));

    QPointer<Test> pt2(pt1);

    qDebug() << "pt1 = " << pt1;

    qDebug() << "pt2 = " << pt2;

    pt1->print();

    pt2->print();

    delete pt1; //要手動的去delete掉pt1所指向的堆空間。編譯器不會自動的去銷毀，當(dāng)生命周期結(jié)束時，delete掉后，所有指向這個空間

                //的QPointer指針都會被置為空。

    qDebug() << "pt1 = " << pt1;    //0

    qDebug() << "pt2 = " << pt2;    //0

    qDebug() << endl;

    QSharedPointer<Test> spt1(new Test("fangqingqing"));    //這時這個堆空間的對象被QSharedPoin引用了一次

    QSharedPointer<Test> spt2(spt1);    //這時這個堆空間的對象被QSharedPoin引用又加了一次

    qDebug() << "spt1 = " << spt1;

    qDebug() << "spt2 = " << spt2;

    spt1->print();

    spt2->print();

    return 0;       //當(dāng)那個堆空間的對象被QSharedPointer引用的次數(shù)減到0時，就會銷毀這個堆空間的對象

}

7、自己實現(xiàn)一個智能指針類模板

#ifndef _SMARTPOINTER_H_

#define _SMARTPOINTER_H_

template

< typename T >

class Pointer

{

private:

T *mp;

public:

Pointer(T* p = NULL)

{

mp = p;

}

Pointer(const Pointer<T>& obj)

{

mp = obj.mp;

const_cast<Pointer<T>&>(obj).mp =NULL;

}

Pointer<T>& operator = (const Pointer<T>& obj)

{

if (this != &obj)

{

delete mp;

mp = obj.mp;

const_cast<Pointer<T>&>(obj).mp = NULL;

}

return *this;

}

T* get()

{

return mp;

}

T* operator -> ()

{

return mp;

}

T& operator * ()

{

return *mp;

}

~Pointer()

{

delete mp;

}

bool isNULL()

{

return (mp == NULL);

}

};

#endif