智能指针—从auto_ptr说起

逃离我推掉我的手 2024-04-17 17:28 85阅读 0赞

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auto\_ptr 是STL中智能指针家族的成员（auto\_ptr、unique\_ptr\_、share\_ptr、week\_ptr）之一，由C++98引入，定义在头文件<memory>。其功能和用法类似于unique\_ptr，由 new expression 获得对象，在 auto\_ptr 对象销毁时，他所管理的对象也会自动被 delete 掉。

auto\_ptr从C++98使用至今，但是从C++11开始，就被unique\_ptr替换掉了。

但是为何从C++11开始，引入unique\_ptr来替代auto\_ptr呢？原因主要有如下几点：  
（1）基于安全考虑  
先来看下面的赋值语句:

auto_ptr< string> ps (new string ("I reigned lonely as a cloud.”）;
    auto_ptr<string> vocation; 
    vocaticn = ps;

上述赋值语句将完成什么工作呢？如果ps和vocation是常规指针，则两个指针将指向同一个string对象。这是不能接受的，因为程序将试图删除同一个对象两次，一次是ps过期时，另一次是vocation过期时。要避免这种问题，方法有多种：  
（1）定义陚值运算符，使之执行深复制。这样两个指针将指向不同的对象，其中的一个对象是另一个对象的副本，缺点是浪费空间，所以智能指针都未采用此方案。  
（2）建立所有权（ownership）概念。对于特定的对象，只能有一个智能指针可拥有，这样只有拥有对象的智能指针的析构函数会删除该对象。然后让赋值操作转让所有权。——这就是用于auto\_ptr和unique\_ptr 的策略，但unique\_ptr的策略更严格。  
（3）创建智能更高的指针，跟踪引用特定对象的智能指针数。这称为引用计数。例如，赋值时，计数将加1，而指针过期时，计数将减1,。当减为0时才调用delete。——这是shared\_ptr采用的策略。

当然，同样的策略也适用于复制构造函数，即auto\_ptr<string> vocation(ps)时也需要上面的策略。每种方法都有其用途，但为何要摒弃auto\_ptr呢？

下面举个例子来说明。

#include <iostream>
    #include <string>
    #include <memory>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
    	auto_ptr<string> films[5] ={
    	auto_ptr<string> (new string("Fowl Balls")),
    	auto_ptr<string> (new string("Duck Walks")),
    	auto_ptr<string> (new string("Chicken Runs")),
    	auto_ptr<string> (new string("Turkey Errors")),
    	auto_ptr<string> (new string("Goose Eggs"))
    	};
        auto_ptr<string> pwin;
        pwin = films[2]; // films[2] loses ownership. 将所有权从films[2]转让给pwin，此时films[2]不再引用该字符串从而变成空指针
    
    	cout << "The nominees for best avian baseballl film are\n";
    	for(int i = 0; i < 5; ++i)
    	{
    		cout << *films[i] << endl;
    	}
     	cout << "The winner is " << *pwin << endl;
    	return 0;
    }

运行下发现程序崩溃了，原因在上面注释已经说的很清楚，films\[2\]已经是空指针了，下面输出访问空指针当然会崩溃了。

下一篇—[C++11中的智能指针][C_11]将会给出崩溃的解决方案。

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[C_11]: https://blog.csdn.net/u013654125/article/details/100137478