Boost库智能指针学习

参见《Boost程序库完全开放指南》 第3章 内存管理

所有示例，采用vs2010开发工具（vs2005也适用），均为win32控制台程序。

Boost库的配置可参照：/article/8355142.html。

1、scoped_ptr

内动态管理内存。但所有权不能转让，不能进行赋值操作。

示例代码如下。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/smart_ptr.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
//scoped_ptr use
scoped_ptr<string> sp(new string("hello world"));

cout<<*sp<<endl;
cout<<sp->size()<<endl;

return 0;
}

2、scoped_array

包装了new[]操作符，为动态数组提供了一个代理。但所有权不能转让。

示例代码如下。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/smart_ptr.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
//scoped_array use
scoped_array<int> sa(new int[100]);

fill_n(&sa[0], 100, 5);
sa[10] = sa[20] + sa[30];

cout<<sa[10]<<endl;

return 0;
}

3、shared_ptr

最有价值最有用的智能指针。封装内存创建释放，可自由拷贝和赋值，能安全地放到标准容器中。

弥补auto_ptr因为转义语义不能作为STL容器元素的缺陷。

PS：采用vs2010时，发现shared_ptr已经是新的标准库的一个主要成员。

示例代码如下。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/smart_ptr.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
//shared_ptr use
boost::shared_ptr<int> spi(new int(10));
assert(spi.unique());
*spi = 253;

cout <<*spi<<endl;
cout<<spi.use_count()<<endl;

return 0;
}

另，桥接器模式的应用。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <boost/smart_ptr.hpp>

using namespace std;

class sample
{
private:
class impl;
boost::shared_ptr<impl> p;
public:
sample();
void print();
};

class sample::impl
{
public:
void print()
{
cout<<"impl print"<<endl;
}
};

sample::sample()
: p(new impl)
{

}

void sample::print()
{
p->print();
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
//shared_ptr应用于桥接模式
sample s;
s.print();

return 0;
}

4、shared_array
使用类似shared_ptr，包装了new[]操作符。使用引用计数机制为动态数组提供一个代理。

说明：shared_array不提供索引的范围检查，建议使用shared_ptr<vector>或vector<shared_ptr>来代替。

5、weak_ptr

shared_ptr的助手，协助shared_ptr工作。不增加引用计数，不对资源进行操作，作为一个静静的观察者。

常用方法，用lock()从被观测的shared_ptr获得一个可用的shared_ptr对象，从而操作资源。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <boost/smart_ptr.hpp>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
boost::shared_ptr<int> sp(new int(10));
assert(sp.use_count() == 1);

boost::weak_ptr<int> wp(sp);
//weak_ptr不影响引用计数
assert(wp.use_count() == 1);

//判断weak_ptr观察对象是否失效
if (!wp.expired())
{
boost::shared_ptr<int> sp2 = wp.lock();
*sp2 = 100;
assert(wp.use_count() == 2);
}

assert(wp.use_count() == 1);

//设置shared_ptr失效
sp.reset();

assert(wp.expired());
//weak_ptr将获得一个空指针
assert(!wp.lock());

return 0;
}

6、make_shared

make_shared工厂函数代替new操作符。

示例代码如下。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <boost/smart_ptr.hpp>
#include <boost/make_shared.hpp>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
//创建string的共享指针
boost::shared_ptr<string> sp = boost::make_shared<string>("hello world");
//创建vector的共享指针
boost::shared_ptr<vector<int>> spv =
boost::make_shared<vector<int>>(10, 2);
assert(spv->size() == 10);

cout<<*sp<<endl;
cout<<(*spv)[0]<<endl;

//标准容器持有shared_ptr使用
typedef vector<boost::shared_ptr<int>> vs;
vs v(10);

int i = 0;
vs::iterator vIter = v.begin();
for (; vIter != v.end(); ++vIter)
{
(*vIter) = boost::make_shared<int>(++i);
cout<<*(*vIter)<<", ";
}
cout<<endl;

boost::shared_ptr<int> p = v[9];
*p = 100;
cout<<*v[9]<<endl;

return 0;
}