C++中Boost的智能指針shared_ptr

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boost::scoped_ptr雖然簡單易用，但它不能共享所有權的特性卻大大限制瞭其使用范圍，而boost::shared_ptr可以解決這一局限。顧名思義，boost::shared_ptr是可以共享所有權的智能指針，首先讓我們通過一個例子看看它的基本用法：

#include <string>
#include <iostream>
#include <boost/shared_ptr.hpp>

class implementation
{
public:
    ~implementation() { std::cout <<"destroying implementation\n"; }
    void do_something() { std::cout << "did something\n"; }
};

void test()
{
    boost::shared_ptr<implementation> sp1(new implementation());
    std::cout<<"The Sample now has "<<sp1.use_count()<<" references\n";

    boost::shared_ptr<implementation> sp2 = sp1;
    std::cout<<"The Sample now has "<<sp2.use_count()<<" references\n";
    
    sp1.reset();
    std::cout<<"After Reset sp1. The Sample now has "<<sp2.use_count()<<" references\n";

    sp2.reset();
    std::cout<<"After Reset sp2.\n";
}

void main()
{
    test();
}

該程序的輸出結果如下：

The Sample now has 1 references
The Sample now has 2 references
After Reset sp1. The Sample now has 1 references
destroying implementation
After Reset sp2.

可以看到，boost::shared_ptr指針sp1和sp2同時擁有瞭implementation對象的訪問權限，且當sp1和sp2都釋放對該對象的所有權時，其所管理的的對象的內存才被自動釋放。在共享對象的訪問權限同時，也實現瞭其內存的自動管理。

boost::shared_ptr的內存管理機制：

boost::shared_ptr的管理機制其實並不復雜，就是對所管理的對象進行瞭引用計數，當新增一個boost::shared_ptr對該對象進行管理時，就將該對象的引用計數加一；減少一個boost::shared_ptr對該對象進行管理時，就將該對象的引用計數減一，如果該對象的引用計數為0的時候，說明沒有任何指針對其管理，才調用delete釋放其所占的內存。

上面的那個例子可以的圖示如下：

  • sp1對implementation對象進行管理，其引用計數為1

  • 增加sp2對implementation對象進行管理，其引用計數增加為2

  • sp1釋放對implementation對象進行管理，其引用計數變為1

  • sp2釋放對implementation對象進行管理，其引用計數變為0，該對象被自動刪除

boost::shared_ptr的特點：

和前面介紹的boost::scoped_ptr相比，boost::shared_ptr可以共享對象的所有權，因此其使用范圍基本上沒有什麼限制（還是有一些需要遵循的使用規則，下文中介紹），自然也可以使用在stl的容器中。另外它還是線程安全的，這點在多線程程序中也非常重要。

boost::shared_ptr的使用規則：

boost::shared_ptr並不是絕對安全，下面幾條規則能使我們更加安全的使用boost::shared_ptr：

  • 避免對shared_ptr所管理的對象的直接內存管理操作，以免造成該對象的重釋放

  • shared_ptr並不能對循環引用的對象內存自動管理（這點是其它各種引用計數管理內存方式的通病）。

  • 不要構造一個臨時的shared_ptr作為函數的參數。

如下列代碼則可能導致內存泄漏：

void test()
{
    foo(boost::shared_ptr<implementation>(new    implementation()),g());
}

正確的用法為：

void test()
{
    boost::shared_ptr<implementation> sp    (new implementation());
    foo(sp,g());
}

以上就是本文的全部內容，希望對大傢的學習有所幫助，也希望大傢多多支持WalkonNet。

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