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C++ 智能指针auto_ptr详解

2024-07-08 08:21:40   226人阅读

1. auto_ptr 的设计动机:

 函数操作经常依照下列模式进行:

  • 获取一些资源
  • 执行一些动作
  • 释放所获取的资源

那么面对这些资源的释放问题就会出现下面的两种情况:

  • 一开始获得的资源被绑定于局部对象，那么当函数退出的时候，这些局部对象的析构函数被自动的调用，从而自动释放掉这些资源;
  • 一开始获得的资源是通过某种显示手段获取，而且并没有绑定在任何对象身上，那么必须以显式的方式释放。这种情况常常发生在指针身上;

例子：

1 void f()2 {3       ClassA* ptr = new ClassA();4       ...5       delete ptr;6 }

上述代码的真正的问题在于： 一旦在...中的某处发生异常，那么f()函数将立即退出，根本不会去调用函数尾端的delete语句。结果可能会造成内存的遗失，或者称为资源的遗失。

 

上述问题的一个解决方案是:

 1 void f() 2 { 3      ClassA*  ptr = new ClassA(); 4  5      try 6     { 7         ...   8     } 9     catch(...)10     {11         delete ptr;12         throw; 13      }14      15      delete ptr;    16 }

为了在异常发生时处理对象的删除工作，程序代码就会变得非常复杂和累赘！

为此，引入了智能指针的概念:

智能指针应该保证：无论在何种情形下，只要自己被销毁，就一定要连带释放其所指向的资源。由于智能指针本身就是区域变量，所以无论是正常推出，还是异常推出，它都一定被销毁，auto_ptr正是这种指针。

auto_ptr是这样的一种指针: 它是"其所指向的对象"的拥有者。所以，当身为对象拥有者的auto_ptr被销毁时，该对象也将被销毁。auto_ptr要求一个对象只能有一个拥有者，严禁一物二主。（天地之间物各有主，苟非吾之所有，虽一毫而莫取）。

下面我们通过一个实例来认识auto_ptr的使用:

 1 #include <iostream> 2 #include <string> 3 #include <memory> 4  5 using namespace std; 6  7 class Test 8 { 9     public:10         Test(const string& psg);11         string getMsg();12     private:13         string msg;14 };15 16 Test::Test(const string& psg)17 {18     msg = psg;19 }20 21 string Test::getMsg()22 {23     return msg;24 }25 26 int main(void)27 {28     std::auto_ptr<Test> ptr(new Test("This is the end of the world!"));29     cout<<ptr->getMsg()<<endl;30     return 0;31 }

初始化一个auto_ptr时，将一个指针作为参数传递给auto_ptr的构造函数。而不能使用赋值操作符。

 

2. auto_ptr拥有权的转移:
auto_ptr所界定的是一种严格的拥有权观念。也就是说，由于一个auto_ptr会删除其所指向的对象，所以这个对象绝对不能被其他对象同时"拥有"。

绝对不可以出现


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