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裸指针与智能指针混用,请看这个例子——代码1
class A { public: A() :mptr(new int) { cout << "A()" << endl; } ~A() { cout << "~A()" << endl; delete mptr; mptr = nullptr; } private: int *mptr; }; int main() { A *p = new A(); // 裸指针,指向堆上的对象 shared_ptr ptr1(p);// 用shared_ptr智能指针管理指针p指向的对象 shared_ptr ptr2(p);// 用shared_ptr智能指针管理指针p指向的对象 // 下面两次打印都是1,因此同一个new A()被析构两次,逻辑错误 cout << ptr1.use_count() << endl; cout << ptr2.use_count() << endl; return 0;}
输出
同时会报错
main函数中,虽然用了两个智能指针shared_ptr,但是它们管理的都是同一个资源,导致出main函数把A对象析构了两次。
另一个例子——代码2,如果我们给A类提供了一个成员方法,返回指向自身对象的shared_ptr智能指针,能否正确执行?
class A { public: A() :mptr(new int) { cout << "A()" << endl; } ~A() { cout << "~A()" << endl; delete mptr; mptr = nullptr; } // A类提供了一个成员方法,返回指向自身对象的shared_ptr智能指针。 shared_ptr getSharedPtr() { /*注意:不能直接返回this,在多线程环境下,根本无法获知this指针指向 的对象的生存状态,通过shared_ptr和weak_ptr可以解决多线程访问共享 对象的线程安全问题*/ return shared_ptr(this); } private: int *mptr; }; int main() { A *p = new A(); // 裸指针,指向堆上的对象 shared_ptr ptr1(p); shared_ptr ptr2 = ptr1->getSharedPtr(); // 下面两次打印都是1,然而同一个new A()被析构两次,逻辑错误 cout << ptr1.use_count() << endl; cout << ptr2.use_count() << endl; return 0}
同样,也是
从中可以看到,智能指针只有在拷贝构造函数与Operator=时,引用计数才加1。如果直接使用因为shared_ptr ptr1( p )和shared_ptr ptr2( p ),则是调用了shared_ptr的构造函数。在它的构造函数中,都重新定义了引用计数这个成员变量,所以每个智能指针对象的引用计数都是1,导致原对象被析构两次。
对于代码1,使用拷贝构造函数就好了
int main(){ A *p = new A(); // 裸指针指向堆上的对象 shared_ptr ptr1(p);// 用shared_ptr智能指针管理指针p指向的对象 shared_ptr ptr2(ptr1);// 用ptr1拷贝构造ptr2 // 下面两次打印都是2,最终随着ptr1和ptr2析构,资源只释放一次,正确! cout << ptr1.use_count() << endl; cout << ptr2.use_count() << endl; return 0;}
对于代码2,使用 enable_shared_from_this和shared_from_this
首先肯定不能像上面代码清单2那样写return shared_ptr< A > ( this ) ,这会调用shared_ptr智能指针的构造函数,对this指针指向的对象,又建立了一份引用计数对象,加上main函数中的shared_ptr< A > ptr1(new A());已经对这个A对象建立的引用计数对象,又成了两个引用计数对象,对同一个资源都记录了引用计数,为1,最终两次析构对象释放内存,错误!
那如果一个类要提供一个函数接口,返回一个指向当前对象的shared_ptr智能指针怎么办?方法就是继承enable_shared_from_this类,然后通过调用从基类继承来的shared_from_this()方法返回指向同一个资源对象的智能指针shared_ptr。
// 智能指针测试类,继承enable_shared_from_this类 class A : public enable_shared_from_this { public: A() :mptr(new int) { cout << "A()" << endl; } ~A() { cout << "~A()" << endl; delete mptr; mptr = nullptr; } // A类提供了一个成员方法,返回指向自身对象的shared_ptr智能指针 shared_ptr getSharedPtr() { /*通过调用基类的shared_from_this方法得到一个指向当前对象的 智能指针*/ return shared_from_this(); } private: int *mptr; };
输出正常
一个类继承enable_shared_from_this会怎么样?看看enable_shared_from_this基类的成员变量有什么,如下:
templateclass enable_shared_from_this { // provide member functions that create shared_ptr to thispublic: using _Esft_type = enable_shared_from_this; _NODISCARD shared_ptr<_Ty> shared_from_this() { // return shared_ptr return (shared_ptr<_Ty>(_Wptr)); } // 成员变量是一个指向资源的弱智能指针 mutable weak_ptr<_Ty> _Wptr;};
原来是使用了weak_ptr,对于weak_ptr,请见。
也就是说,如果一个类继承了enable_shared_from_this,那么它产生的对象就会从基类enable_shared_from_this继承一个成员变量_Wptr,当定义第一个智能指针对象的时候shared_ptr< A > ptr1(new A()),调用shared_ptr的普通构造函数,就会初始化A对象的成员变量_Wptr,作为观察A对象资源的一个弱智能指针观察者。
参考:
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