智能指針 VC版

1、智能指針

  VC版   Linux下的STL  2種智能指針

  boost庫下的：scoped_ptr、scoped_array、shared_ptr、shared_array、weak_ptr、instrusive_ptr 6種智能指針；

  boost庫下是極大的充裕了標準C++下的內(nèi)存管理問題，尤其是數(shù)組，寫時拷貝等得到了極大的補充；

  那么智能指針的含義是什么呢？

  智能：將所申請到的空間交由一個對象去管理，預(yù)防程序中出現(xiàn)異?；蛘哂捎谧约和涐尫潘暾埖目臻g，造成內(nèi)存泄漏的問題。

  指針：通過對*和->的重載，使其對象具有指針的特性；

2、VC版的智能指針->auto_ptr

  (1)、通過引入頭文件 #include<memory>;

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<memory>  //在VC下調(diào)用智能指針管理空間所必須的頭文件;
using namespace std;

int main(){
    int *p = new int(10);
    auto_ptr<int> pa(p);//新開辟空間的地址交由pa對象去管理,在對象消亡時，調(diào)用析構(gòu)函數(shù)釋放空間;將不會發(fā)生內(nèi)存泄漏;
    return 0;           //因為將開辟出來的空間交由對象去管理，在最后析構(gòu)時其內(nèi)部必有delete，去釋放空間;
}

  auto_ptr的內(nèi)部具體實現(xiàn)過程是怎樣的呢？

 其私有數(shù)據(jù)的成員有：

class auto_ptr{
public:
    ......  //構(gòu)造函數(shù)在此都一一賦值了；
private:
    bool _Owns;  //空間所有權(quán)的管理者，為1釋放空間;
    _Ty *_Ptr;   //保存所開辟空間的地址;
};
int main(){
    int *p = new int(10); //通過new開辟一個×××空間;
    auto_ptr<int> pa(p);  //將空間的地址交由pa對象來管理;
    cout<<*pa<<endl;
}

此時的模型如下：

其后就是根據(jù)源碼寫的智能指針的整個過程并進行剖析：

#include<iostream>
using namespace std;

template<class _Ty>   //所管理的空間類型不定，所以用模板
class auto_ptr{       //VC下的空間管理交由auto_ptr這種類進行處理
public:
    auto_ptr(_Ty *_P=0) : _Owns(_P!=0),_Ptr(_P){}  //構(gòu)造函數(shù)，當(dāng)申請空間成功時，_Owns為1，_ptr也指向那個空間；
    auto_ptr(const auto_ptr<_Ty> &_Y):_Owns(_Y._Owns),_Ptr(_Y.release()){}//拷貝構(gòu)造函數(shù)，進行了擁有權(quán)的轉(zhuǎn)移；
    auto_ptr<_Ty>& operator=(const auto_ptr<_Ty> &_Y){  //賦值語句是關(guān)鍵,抓住那4步：
        if(this != &_Y){  //1、判斷自己是否給自己賦值
            if(_Ptr != _Y._Ptr){  //賦值的地址不相等
                if(_Owns)   //要賦的先判斷是否為1
                    delete _Ptr;  //釋放原先空間
            }
            _Owns = _Y._Owns;    
            _Ptr = _Y.release(); //擁有權(quán)的轉(zhuǎn)移；
        }
        return *this;
    }
    ~auto_ptr(){
        if(_Owns)
            delete _Ptr;
    }
public:
    _Ty& operator*(){ //對*進行了運算符重載,
        return *_Ptr;  //返回其空間中的內(nèi)容
    }
    _Ty* operator->(){ //對->進行了運算符重載,
        return _Ptr;   ////返回其空間的地址
    }
    //_Ty* release(const auto_ptr<_Ty> *const this)  //其改寫后的函數(shù)本質(zhì)
    _Ty* release()const{   //這個函數(shù)時進行擁有權(quán)的轉(zhuǎn)移；
        ((auto_ptr<_Ty>*)this)->_Owns = false; //因為const常量，不能更改，所以通過強制類型轉(zhuǎn)換對其進行更改；
        //_Owns = false;
        return _Ptr;  //返回這個地址
    }
private:
    //mutable bool _Owns;
    bool _Owns;
    _Ty *_Ptr;
};

int main(){
    int *p = new int(10); //開辟了一個×××空間，交給了p;
    auto_ptr<int> pa(p);  //將開辟出的空間地址交給了pa對象來管理；
    cout<<*pa<<endl;

    auto_ptr<int> pa1(pa); //此時擁有權(quán)的轉(zhuǎn)移;空間交由pa1去管理，不關(guān)pa什么事了；

    auto_ptr<int> pa2;
    pa2 = pa1;  //擁有權(quán)在次轉(zhuǎn)移給pa2對象，此時與前面的pa,pa1應(yīng)該沒有什么關(guān)系了；

    return 0;
}

對賦值語句的兩種模型進行畫圖解釋：

_Ptr != _Y._Ptr;  //這種是空間不同下對象的管理賦值情況：

_Ptr == _Y._Ptr;//此時，只要進行擁有權(quán)的交換即可；

3、總結(jié)

  auto_ptr  本質(zhì)：對象，但是用起來像指針(* ->的重載)

  RAII：將自動調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，在對象消亡時在自動的調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，只有這樣才為智能指針的出現(xiàn)提供了可能。

  VC版的實現(xiàn)：擁有權(quán)的轉(zhuǎn)移，_Owns(此成員起的作用)

  缺點：在_Owns為1/0時(這個牽扯到釋放空間)，*pa對象都可訪問，就是那個地址還保留著，轉(zhuǎn)移的不徹底，存在安全隱患！??！

  以上就是我對VC下auto_ptr智能指針的認識了；