smart_ptr之shared_ptr

智能指针的概念

c++11标准和boost都提供了智能指针的功能。智能指针是普通指针的封装，智能指针是一个对象，对象里面包含了原生指针。可以使用智能指针对象的get()方法可获得封装在里面的原生指针。使用智能指针管理内存，用到智能指针的地方需要统一使用c++11或boost库，切忌混合使用。c++11的智能指针包含在<memory>库，boost库是<boost/smart_ptr>，使用时前者加前缀std::，后者加前缀boost::。在有的智能指针的类里，实现了operator*()和operator->()的操作符重载，这样的智能指针能够像普通指针一样使用直接*和->访问原生指针所指向的对象。

shared_ptr的知识点

最常用到的智能指针是shared_ptr，是对auto_ptr（已弃用）和unique_ptr的改进。

shared_ptr是引用计数型指针，所以它以前曾有名字count_ptr。

当拷贝一个对象时（比如调用拷贝构造函数、调用赋值函数、作为函数参数传递（会在函数内部拷贝一个临时对象，当退出函数时，析构该对象））引用计数加1；

当调用析构函数和reset()重置函数时，引用计数减1。

当引用计数为0时，会释放该对象里的指针（delete）。

由于shared_ptr的构造函数中是使用new申请内存，所以不能应用于使用new[]分配内存的场景。

enable_shared_from_this和shared_form_this

在对象的函数参数中，如果需要传递该对象this指针，可以将该对象所在类继承自enable_shared_form_this<T>,使用该类的shared_from_this()函数会返回一个封装了this指针的shared_ptr<T>对象。这种使用场景在，异步调用过程中，不知道何时调用回调函数，而该回调函数里需要使用到this对象。这就保证了无论何时调用回调函数u，this对象都一直存在且有效。

shared_ptr的调试

shared_ptr提供了use_count()、unique()方法进行调试。use_count()返回此时该对象封装的指针的的引用计数，unique()测试当前是否唯一，效率比use_count = 0高。此外，还可以使用断言函数assert（）判断当前对象是否为真（不为空）。assert()包含在头文件<assert.h>中，出于效率考虑，一般用于debug版本。

实例

 /*
 *例子主要功能：
 *1.测试引用计数的增减
 *2.shared_from_this的使用
 */
 #include<iostream>
 #include<assert.h>
 #include<vector>
 #include<memory>
 using namespace std;
 void TestCount(shared_ptr<int>);
 typedef vector<shared_ptr<int> > VS;
 class self_shared:public enable_shared_from_this<self_shared>
 {
  public:
      self_shared(int n):x(n){}
      int x;
      void print()
      {
          cout<<"self_shared: "<<x<<endl;
      }

 };
 int main()
 {
     shared_ptr<int> p(new int());
     cout<<"*p = "<<*p<<endl;
     cout<<"use_count = "<<p.use_count()<<endl;
     shared_ptr<int> q(p);
     cout<<"use_count = "<<p.use_count()<<endl;
     shared_ptr<int> pp = q;
     cout<<"q.use_count() = "<<q.use_count()<<endl;
     cout<<"pp.use_count() = "<<pp.use_count()<<endl;
     p.reset();
     assert(pp);
     cout<<"pp.use_cout() = "<<pp.use_count()<<endl;
     if(!pp.unique())
     {
         cout<<"I am not the unique\n";
     }
     cout<<*pp<<endl;
     cout<<"before TestCount, pp.use_count = "<<pp.use_count()<<endl;
     TestCount(pp);
     cout<<"after TestCount, pp.use_count = "<<pp.use_count()<<endl;
     VS vs();
     int i = ;
     for(auto pos = vs.begin(); pos != vs.end(); ++pos)
     {
         (*pos) = make_shared<int>(++i);
         cout<<*(*pos)<<", ";
     }
     cout<<endl;
     shared_ptr<int> ppp = vs[];
     *ppp = ;
     cout<<" *vs[9] = "<<*vs[]<<endl;
     cout<<" vs[9].get() = "<<vs[].get()<<endl;
     cout<<" *vs[9].get() = "<<*(vs[].get())<<endl;
     auto sp = make_shared<self_shared>();
     sp->print();
     cout<<"sp.use_count() = "<<sp.use_count()<<endl;
     auto spp = sp->shared_from_this();
     spp->x = ;
     spp->print();
     sp->print();
     cout<<"sp.use_count() = "<<sp.use_count()<<endl;
     cout<<"spp.use_count() = "<<spp.use_count()<<endl;
     return ;
 }
 void TestCount(shared_ptr<int> p)
 {
     shared_ptr<int> q = p;
     cout<<"in the TestCount, q.use_count = "<<q.use_count()<<endl;
 }

编译后运行，输出结果如下：