什么是智能指针,什么时候应该使用?


当前回答

下面是现代C++(C++11及更高版本)的一个简单答案:

“什么是智能指针?”这是一种类型,其值可以像指针一样使用,但它提供了自动内存管理的附加功能:当智能指针不再使用时,它指向的内存将被释放(另请参阅维基百科上更详细的定义)。“我什么时候该用?”在涉及跟踪内存所有权、分配或取消分配的代码中;智能指针通常不需要显式地执行这些操作。“但在这些情况下,我应该使用哪个智能指针?”当您希望对象的生存时间与对它的单个拥有引用的生存时间一样长时,请使用std::unique_ptr。例如,将它用作指向内存的指针,该指针在进入某个作用域时分配,在退出作用域时取消分配。当您确实希望从多个位置引用对象时,请使用std::shared_ptr,并且不希望在所有这些引用都消失之前取消分配对象。当您确实希望从多个位置引用对象时,请使用std::weak_ptr-对于那些可以忽略和取消分配的引用(因此当您尝试取消引用时,它们会注意到对象已消失)。有人建议在C++26中添加危险指针,但目前还没有。不要使用boost::smart指针或std::auto_ptr,除非在特殊情况下,您可以在必要时阅读。“嘿,我没问该用哪一个!”啊,但你真的想承认。“那么,我什么时候应该使用常规指针?”大部分代码都忽略了内存所有权。这通常发生在从其他地方获取指针的函数中,它们既不分配也不取消分配,也不存储指针的副本,该副本的执行时间会延长。

其他回答

Chris、Sergdev和Llyod提供的定义是正确的。我更喜欢一个更简单的定义,只是为了让我的生活简单:智能指针只是一个重载->和*运算符的类。这意味着你的对象在语义上看起来像一个指针,但你可以让它做一些更酷的事情,包括引用计数、自动销毁等。sharedptr和autoptr在大多数情况下都是足够的,但它们也有自己的一些小特点。

智能指针是一个类,是普通指针的包装。与普通指针不同,智能指针的生命周期基于引用计数(智能指针对象被分配的次数)。因此,每当智能指针分配给另一个指针时,内部引用计数加上。每当对象超出范围时,引用计数减。

自动指针,虽然看起来类似,但与智能指针完全不同。这是一个方便的类,每当自动指针对象超出变量范围时,它就释放资源。在某种程度上,它使指针(指向动态分配的内存)的工作方式类似于堆栈变量(在编译时静态分配)。

大多数类型的智能指针都为您处理对象指针的处理。它非常方便,因为您不再需要考虑手动处理对象。

最常用的智能指针是std::tr1::shared_ptr(或boost::shared_pt),以及不太常见的std::auto_ptr。我建议经常使用shared_ptr。

shared_ptr非常通用,可以处理各种各样的处理场景,包括需要“跨越DLL边界传递对象”的情况(如果在代码和DLL之间使用不同的libc,这是常见的噩梦)。

以下是类似答案的链接:http://sickprogrammersarea.blogspot.in/2014/03/technical-interview-questions-on-c_6.html

智能指针是一个动作、外观和感觉都像普通指针但提供更多功能的对象。在C++中,智能指针被实现为封装指针并重写标准指针运算符的模板类。与常规指针相比,它们有许多优点。它们被保证初始化为空指针或指向堆对象的指针。检查通过空指针的定向。无需删除。当指向对象的最后一个指针消失时,对象将自动释放。这些智能指针的一个重要问题是,与常规指针不同,它们不尊重继承。智能指针对多态代码没有吸引力。下面给出了智能指针的实现示例。

例子:

template <class X>
class smart_pointer
{
          public:
               smart_pointer();                          // makes a null pointer
               smart_pointer(const X& x)            // makes pointer to copy of x

               X& operator *( );
               const X& operator*( ) const;
               X* operator->() const;

               smart_pointer(const smart_pointer <X> &);
               const smart_pointer <X> & operator =(const smart_pointer<X>&);
               ~smart_pointer();
          private:
               //...
};

此类实现了指向X类型对象的智能指针。对象本身位于堆上。以下是如何使用它:

smart_pointer <employee> p= employee("Harris",1333);

与其他重载运算符一样,p的行为类似于常规指针,

cout<<*p;
p->raise_salary(0.5);

智能指针是那些你不必担心内存取消分配、资源共享和传输的地方。

您可以很好地使用这些指针,其方式与Java中的任何分配方式类似。在java垃圾收集器中完成了这一任务,而在智能指针中,这一任务由Destructor完成。