c++ primer plus 第16章string 类和标准模板库,16.2.1 使用智能指针

c++ primer plus 第16章string 类和标准模板库,16.2.1 使用智能指针

c++ primer plus 第16章string 类和标准模板库,16.2.1 使用智能指针

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16.2.1 使用智能指针

这三个智能指针模板(auto ptr、unique ptr 和 shared ptr)都定义了类似指针的对象,可以将 new 获得(直接或间接)的地址赋给这种对象。当智能指针过期时，其析构函数将使用delete来释放内存。因此，如果将new 返回的地址赋给这些对象，将无需记住稍后释放这些内存:在智能指针过期时，这些内存将自动被释放。图 16.2说明了 auto ptr 和常规指针在行为方面的差别;share ptr 和 unique ptr 的行为与 auto ptr 相同。

要创建智能指针对象，必须包含头文件memory，该文件模板定义。然后使用通常的模板语法来实例化所需类型的指针。例如，模板 auto ptr 包含如下构造函数:

template<class X>class auto ptr{
public:
explicit auto ptr(X*p=0)throw();
...}
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本书前面说过，throw()意味着构造函数不会引发异常:与autoptr 一样，throw()也被摒弃。因此，请求X类型的 auto ptr将获得一个指向X类型的 auto ptr:

auto ptr<double> pd(new double);//pd an auto ptr to double
								//(use in place of double * pd)
auto ptr<string>ps(new string);//ps an auto ptr to string
								//(use in place of string *ps)
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new double 是 new 返回的指针，指向新分配的内存块。它是构造函数 auto ptr的参数，即对应于原型中形参p的实参。同样，newstring也是构造函数的实参。其他两种智能指针使用同样的语法:

unique_ptr<double>pdu(new double); // pdu an unique ptr to double
shared_ptr<string>pss(new string);//pss a shared ptr to string
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因此，要转换remodel()函数，应按下面3个步骤进行:

• 1.包含头文件 memory;
• 2.将指向 string 的指针替换为指向 string 的智能指针对象;
• 3.删除 delete 语句。
  下面是使用auto ptr修改该函数的结果:

#include <memory>
void remodel(std::string & str)
std::auto ptr<std::string>ps(new std::string(str));
...
if (weird thing())
 throw exception();
str = *pS;
//delete ps;NO LONGER NEEDED
return;
}
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注意到智能指针模板位于名称空间 std中。程序清单16.5是一个简单的程序，演示了如何使用全部三种智能指针。要编译该程序，您的编译器必须支持C++11新增的类share ptr和 unique ptr。每个智能指针都放在一个代码块内，这样离开代码块时，指针将过期。Report 类使用方法报告对象的创建和销毁。

程序清单16.5 smrtptrs.cpp

// smrtptrs.cpp -- using three kinds of smart pointers
#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>

class Report
{
private:
    std::string str;
public:
    Report(const std::string s) : str(s) { std::cout << "Object created!\n"; }
    ~Report() { std::cout << "Object deleted!\n"; }
    void comment() const { std::cout << str << "\n"; }
};

int main()
{
    {
        std::auto_ptr<Report> ps (new Report("using auto_ptr"));
        ps->comment();   // use -> to invoke a member function
    }
    {
        std::shared_ptr<Report> ps (new Report("using shared_ptr"));
        ps->comment();
    }
    {
        std::unique_ptr<Report> ps (new Report("using unique_ptr"));
        ps->comment();
    }
    // std::cin.get();  
    return 0;
}

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所有智能指针类都一个explicit 构造函数,该构造函数将指针作为参数。因此不需要自动将指针转换为智能指针对象:

shared_ptr<double> pd;
double *p_reg =new double;
pd =p_reg;
//not allowed(implicit conversion)
//allowed(explicit conversion
pd =shared_ptr<double>(p_reg);
shared_ptr<double>pshared = p_reg;// not allowed(implicit conversion)
shared_ptr<double>pshared(preg);//allowed(explicit conversion)
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由于智能指针模板类的定义方式，智能指针对象的很多方面都类似于常规指针。例如，如果 ps 是一个智能指针对象，则可以对它执行解除引用操作(*ps)、用它来访问结构成员(ps->puMIndex)、将它赋给指向相同类型的常规指针。还可以将智能指针对象赋给另一个同类型的智能指针对象，但将引起一个问题，这将在下一节进行讨论。
但在此之前，先说说对全部三种智能指针都应避免的一点:

string vacation("I wandered lonely as a cloud.");
shared_ptr<string>pvac(&vacation);//NO!
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pvac 过期时，程序将把delete运算符用于非堆内存，这是错误的。
就程序清单 16.5演示的情况而言，三种智能指针都能满足要求，但情况并非总是这样简单。