智慧型指標 unique ptr 詳解

簡單地說，c++智慧型指標是包含過載運算子的類，其行為像常規指標，但智慧型指標能夠及時、妥善地銷毀動態分配的資料，並實現了明確的物件生命週期，因此更有價值。

c++在記憶體分配、釋放和管理方面向程式猿提供了全面的靈活性。但是這種靈活性是把雙刃劍，一方面它使c++成為一種功能強大的語言，另一方面它讓程式猿能夠製造與記憶體相關的問題，比如記憶體洩漏。

例如在堆宣告和分配的記憶體，析構方法是否會自動銷毀物件，又或是方法結束後需要乙個個釋放，方法存在很多返回的地方，每個返回語句都要執行很多相關釋放操作，十分繁瑣，用智慧型指標就能實現其自動釋放。

鑑於使用常規指標存在的問題，當c++程式猿需要管理堆中的資料時，可使用智慧型指標的方式分配和管理記憶體。

智慧型指標類過載了解除引用運算子（*）和成員選擇運算子（->）。

同時為了能夠在堆中管理各種型別，幾乎所有的智慧型指標都是模板類，包含其功能的泛型實現。

unique_ptr 是從 c++ 11 開始，定義在中的智慧型指標(smart pointer)。它持有對物件的獨有權，即兩個 unique_ptr 不能指向乙個物件，不能進行複製操作只能進行移動操作。

unique_ptr 之所以叫這個名字，是因為它智慧型指向乙個物件，即當它指向其他物件時，之前所指向的物件會被摧毀。其次，當 unique_ptr 超出作用域時，指向的物件也會被自動摧毀，幫助程式猿實現了自動釋放的功能。

unique_ptr 也可能還未指向物件，這時的狀態被稱為 empty。

std::unique_ptrp1(new int(5));
std::unique_ptrp2=p1;// 編譯會出錯
std::unique_ptrp3=std::move(p1);// 轉移所有權, 現在那塊記憶體歸p3所有, p1成為無效的針.
p3.reset();//釋放記憶體.
p1.reset();//無效

unique_ptr 在中的定義如下：

// non-specialized 
template > class unique_ptr;
// array specialization 
template class unique_ptr;

其中 t 指其管理的物件型別，d 指該物件銷毀時所呼叫的釋放方法，可以使用自定義的刪除器，他也有乙個預設的實現，即 detele 操作。

2.1 構造方法 std::unique_ptr::unique_ptr

// unique_ptr constructor example
#include #include int main ()

執行結果為：

u1: null u2: null u3: not null u4: not null u5: null u6: null u7: not null

u8: not null

2.2 析構方法 std::unique_ptr::~unique_ptr

// unique_ptr destructor example
#include #include int main () ;
std::unique_ptrfoo (new int,deleter);
std::cout << "foo " << (foo?"is not":"is") << " empty\n";
return 0; // [deleter called]
}

執行結果為：

foo is not empty
[deleter called]

2.3 釋放方法 std::unique_ptr::release

注意！注意！注意！這裡的釋放並不會銷毀其指向的物件，而且將其指向的物件釋放出去。

// unique_ptr::release example
#include #include int main ()

執行結果為：

manual_pointer points to 10

2.4 重置方法 std::unique_ptr::reset

// unique_ptr::reset example
#include #include int main ()

執行結果為：

5

10

2.5 交換方法 std::unique_ptr::swap

// unique_ptr::swap example
#include #include int main ()

執行結果為：

foo: 20

bar: 10

當你的物件不能僅僅只是依靠 delete 刪除時，那麼你就需要依靠自定義的刪除器了。例如物件中還有其它物件的陣列等。

主要就是自己編寫乙個刪除器，指定輸入的引數，然後實現相應的釋放操作，並將這個刪除器傳入 unique_ptr 中。

3.1 開發中經常會使用到，假設有這麼乙個的結構體定義如下

/// 影象格式定義
typedef struct cv_image_t cv_image_t;

3.2 再寫乙個的釋放方法

void cv_image_release(cv_image_t* image) 
delete image->data;
delete image;
return;
}

3.3 然後我們在**中就可以使用乙個如下的智慧型指標來智慧型的控制的釋放操作了

cv_image_t image_input = ;
std::unique_ptrimage_guard (image_input , cv_image_release);

3.4 優化寫法

應用中很多地方都要使用，然後都需要這樣乙個的智慧型指標，不過每次都寫這麼一長串很麻煩，而且定義也都是一樣的，那麼我們就可以簡單的封裝一下，比如可以定義乙個 cv_image_ptr 專門，如下：

struct cv_image_destructor}; 
typedef std::unique_ptrcv_image_ptr;

這樣我們再在**中使用的時候就方便很多了，例如

cv_image_ptr image_guard;
image_guard.reset(image_input);

而且**看上去也整潔了很多。

關於 unique_ptr 更官方和詳細的說明，可以參考：

智慧型指標 unique ptr 詳解

智慧型指標 unique ptr

c 智慧型指標 unique ptr

C 智慧型指標 unique ptr

智慧型指標 unique ptr 詳解

智慧型指標 unique ptr

c 智慧型指標 unique ptr

C 智慧型指標 unique ptr

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