C 11智慧型指標之unique ptr

2021-09-29 23:56:41 字數 3396 閱讀 1567

針對記憶體洩露的問題，先提下c語言中該怎麼辦？有幾點建議：

（1）乙個unique_ptr持有所指物件的獨有權，即同一時刻只能有乙個unique_ptr指向同乙個物件。當這個unique_ptr被銷毀時，指向的物件也跟著被銷毀。

（2）擁有指標本身的生命週期：從unique_ptr指標建立時開始，直到離開作用域。離開作用域時，若其指向物件，則將其所指物件銷毀。

（3）使用c++11 智慧型指標需要包含下面的標頭檔案

#include
常見方式有：

std::unique_ptru_ptr;  // 指向int型別的unique_ptr，只不過為空


u_ptr = std::unique_ptr(new int(20));


//unique_ptrstd::unique_ptrup1(new string("hello"));


std::unique_ptrup2(new int[10]); //陣列需要特別注意
可以指向乙個new出來的物件。

上面的兩種方式結合，如下：

std::unique_ptrup;//宣告空的unique_ptr


int *p = new int(1111);


up.reset(p);//reset先釋放up原先指向的記憶體，再令up指向新的物件，p為內建指標
通常來說，在銷毀物件的時候，都是使用delete來銷毀，但是也可以使用指定的方式進行銷毀。

舉個簡單的例子，假如你開啟了乙個連線，獲取到了乙個檔案描述符，現在你想通過unique_ptr來管理，希望在不需要的時候，能夠借助unique_ptr幫忙關閉它。

#include #include #include void myclose(int *fd)


int main()


); return 0;


}
它的用法如下：

std::unique_ptrup(t,d);


std::unique_ptrup(d);//空的unique_ptr
含義分別如下：

例子中使用了decltype(myclose)*用於獲取myclose函式的型別，*表明它是乙個指標型別，即函式指標，它傳入引數是int*。你也可以使用注釋中的方式。

即便後面執行出現異常時，這個socket連線也能夠正確關閉。

後面我們也可以看到，與shared_ptr不同，unique_ptr在編譯時繫結刪除器，避免了執行時開銷。

一般來說，unique_ptr被銷毀時（如離開作用域），物件也就被自動釋放了，也可以通過其他方式顯示釋放物件。如：

up = nullptr; // 置為空，釋放up指向的物件


up.release(); // 放棄控制權，返回裸指標，並將up置為空


up.reset(); // 釋放up指向的物件
可以看到release和reset的區別在於，前者會釋放控制權，返回裸指標，你還可以繼續使用；而後者直接釋放了指向物件。

需要特別注意的是，由於unique_ptr「獨有」的特點，它不允許進行普通的拷貝或賦值，例如：

std::unique_ptrup0;


std::unique_ptrup1(new int(1111));


up0 = up1; //錯誤，不支援賦值


std::unique_ptrup2(up1); //錯誤，不支援拷貝
總之記住，既然unique_ptr是獨享物件，那麼任何可能被共享的操作都是不允許的，但是可以移動。

雖然unique_ptr獨享物件，但是也可以移動，即轉移控制權。如：

std::unique_ptrup1(new int(42));


std::unique_ptrup2(up1.release());
up2接受up1 release之後的指標，或者：

std::unique_ptrup1(new int(42));


std::unique_ptrup2;


up2.reset(up1.release());
再或者使用move：

std::unique_ptrup1(new int(42));


std::unique_ptrup2(std::move(up1));
如果函式以unique_ptr作為引數呢？如果像下面這樣直接把unique_ptr作為引數肯定就報錯了，因為它不允許被複製：

#include #include void test(std::unique_ptrp)


int main()
上面的**編譯將直接報錯。

當然我們可以向函式中傳遞普通指標，使用get函式就可以獲取裸指標，如：

#include #include void test(int *p)


int main()
或者使用引用作為引數：

#include #include void test(std::unique_ptr&p)


int main()
如果外部不再需要使用了，完全可以轉移，將物件交給你呼叫的函式管理，這裡可以使用move函式或release函式：

#include #include void test(std::unique_ptrp)


int main()
unique_ptr可以作為引數返回：

#include #include std::unique_ptrtest(int i)


int main()
你還可以把unique_ptr轉換為shared_ptr使用，如注釋行所示。

為什麼要優先使用unique_ptr，原因如下：

第一點相信很好理解，自動管理，不需要時即釋放，甚至可以防止下面這樣的情況：

int * p = new int(1111);


/*do something*/


delete p;
如果在do something的時候，出現了異常，退出了，那delete就永遠沒有執行的機會，就會造成記憶體洩露，而如果使用unique_ptr就不會有這樣的困擾了。

第二點為何這麼說？因為相比於shared_ptr，它的開銷更小，甚至可以說和裸指標相當，它不需要維護引用計數的原子操作等等。

所以說，如果盡可能優先選用unique_ptr。

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