求索阁

std::shared_ptr<>是c++11中引入的一种智能指针，它足够聪明，如果指针不在任何地方使用，就会自动删除指针。这可以帮助我们彻底消除内存泄露和悬挂指针的问题。

shared_ptr和共享所有权

它遵循共享所有权的概念，即不同的shared_ptr对象可以与相同的指针相关联，并且在内部使用引用计数机制来实现。

每个shared_ptr对象内部指向两块内存区域

1)指向对象

2)指向用于引用计数的控制数据

共享所有权怎样在引用计数的帮助下工作

·当一个新的shared_ptr对象与一个指针相关联时，在它的构造函数中，它将与这个指针相关的引用计数增加1.

·当任何shared_ptr对象超出作用域时，则在其析构函数中将相关指针的引用计数递减1.当引用计数变为0时，意味着没有任何shared_ptr对象与这块内存关联，在这种情况下，它使用“删除”功能删除这块内存

创建shared_ptr对象

当我们将shared_ptr对象与原始指针绑定时，std::shared_ptr<int> p1(new int());

它在堆上分配两块内存：

1)为int分配的内存

2)用于引用计数的内存，将用于管理与此内存相关的shared_ptr对象的技术，初始值为1。

检查shared_ptr对象的引用计数

p1.use_count();

std::make_shared<T>

如何分配指向shared_ptr的指针

//Compile Error

std::shared_ptr<int> p1 = new int(); //Compile error

因为采用参数的shared_ptr构造函数是Explicit，并且在上面的行中，我们正在隐含地调用它。创建shared_ptr对象的最好方法是使用std::make_shared,

std::shared_ptr<int> p1 = std::make_shared<int>();

std::make_shared为引用计数所需的对象和数据结构做了一次内存分配，即新运算符只会被调用一次。

分离关联的原始指针

可以调用reset()方法使std::shared_ptr对象解除连接它的指针

无参数的reset()函数

p1.reset();

它将引用计数减1，如果引用计数变为0，则删除指针

有参数的reset()函数

p1.reset(new int(34));

在这种情况下，它将在内部指向新的指针，因此其引用计数将再次变为1。

使用nullptr重置

p1 = nullptr;

shared_ptr是一个伪指针

shared_ptr作为普通的指针，即我们可以在shared_ptr对象上使用*和->，也可以像其他shared_ptr对象那样进行比较;

完整的例子：

#include <iostream>

#include <memory>   //使用shared_ptr需要include它

int main() {

  //通过make_shared创建shared_ptr

  std::shared_ptr<int> p1 = std::make_shared<int>();

  *p1 = 78;

  std::cout << "p1 = " << *p1 << std::endl;

  //查看引用计数

  std::cout << "p1 Reference count = " << p1.use_count() << std::endl;

  //第二个shared_ptr也将在内部指向相同的指针

  //这将会使引用计数变为2

  std::shared_ptr<int> p2(p1);

  //查看引用计数

  std::cout << "p2 Reference count = " << p2.use_count() << std::endl;

  std::cout << "p1 Reference count = " << p1.use_count() << std::endl;

  //比较智能指针

  if (p1 == p2) {

    std::cout << "p1 and p2 are pointing to same pointer\n";

  }

  std::cout << "Reset p1" << std::endl;

  //重置shared_ptr，在这种情况下，其内部不会指向内部的任何指针

  //因此其引用计数将会变为0

  p1.reset();

  std::cout << "p1 Reference Count = " << p1.use_count() << std::endl;

  //重置shared_ptr，在这种情况下，其内部将会指向一个新的指针

  //因此其引用计数将会变为1

  p1.reset(new int(11));

  std::cout << "p1 Reference Count = " << p1.use_count() << std::endl;

  //分配nullptr将取消关联指针并使其指向空值

  p1 = nullptr;

  std::cout << "p1 Reference Count = " << p1.use_count() << std::endl;

  if (!p1) {

    std::cout << "p1 is NULL" << std::endl;

  }

  return 0;

}

输出：

p1 = 78

p1 Reference count = 1

p2 Reference count = 2

p1 Reference count = 2

p1 and p2 are pointing to same pointer

Reset p1

p1 Reference Count = 0

p1  Reference Count = 1

p1  Reference Count = 0

p1 is NULL