C++基礎::shared_ptr 程式設計細節（一）

C++基礎::shared_ptr 程式設計細節（一）

C++基礎::shared_ptr 程式設計細節（二）

C++基礎::shared_ptr 程式設計細節（三）

智慧指標是c++ 中管理資源的一種方式，用智慧指標管理資源，不必擔心資源洩露，將 c++ 程式設計師從指標和記憶體管理中解脫出來。

shared_ptr 的兩面性

• shared_ptr 型智慧指標物件的本質是類例項；

  所以允許.+成員函式的呼叫方式（這裡的成員函式是 shared_ptr 作為類例項所具有的成員函式），比如一個shared_ptr最為類例項的成員函式：

  • .use_count()
  • .get()
  • .reset()
  • .unique()
  • …

• 含義上作為智慧指標的一面

  所以允許->成員函式的呼叫方式（這裡的成員函式為智慧指標所維護的真實物件所具有的成員函式）。

shared_ptr 的副作用

shared_ptr：一種智慧指標，本意封裝原生指標（new 出來的堆物件），實現指標的型別安全，然而，見名知意，它是共享型指標，即允許多個shared_ptr“指向”同一個物件，當我們在某些情況下不需要這一看似美好的性質時，該如何處理呢。

class Item
{
private:
    std::string _name;
    float _price;
public:
    Item(const std::string& name, float price):_name(name), 
                            _price(price){}
    float getPrice() const { return _price;}
    void setPrice(float price) { _price = price;}
    Item* clone() const { return new Item(*this);} 
};

// 單純為了演示的需要，並無實際的意義
class A
{
public:
    A(const std::shared_ptr<Item>& obj):_obj(obj){}
    const std::shared_ptr<Item>& get() const
    { return _obj;}
private:
    std::shared_ptr<Item> _obj;
};

int main(int, char**)
{
    std::shared_ptr<Item> item1(new Item("C++", 20.));
    A a(item1);
    // 此時檢視item1的引用次數：
    std::cout << item1.use_count() << std::endl;
                            // 2
    // 如果使用物件a對內部的_obj進行修改，會同步到item1中
    a.get()->setPrice(30.);
    std::cout << item1->getPrice() << std::endl;

    // 這時我們建立另外一個A物件
    A b(a);
    // 這時如果不對A的拷貝構造進行過載的話，b也會持有一份對item1物件的引用
    std::cout << item1.use_count() << std::endl;
                            // 3
    return 0;
}

這就是shared_ptr共享型智慧指標的便捷和侷限。那麼，我們該如何使用拷貝構造時，建立自己獨特的副本呢？

我們需要顯式地給出A的拷貝構造，避免編譯器對拷貝構造的預設實現：

class A
{
...
public:
    A(const A& other)
    {
        _obj = std::shared_ptr<Item>(other.get()->clone());
    } 
}

所以結論是，在一個需被 shared_ptr 封裝的類內部給出非常關鍵 clone() 函式的實現非常關鍵 ；

    Obj* clone() const { return new Obj(*this); }

以 shared_ptr 類型別為容器型別的容器之間的賦值

是繼續持有物件的引用，還是一份全新的拷貝；

std::shared_ptr<Item> item1(new Item("C++", 20.5));
std::shared_ptr<Item> item2(new Item("Python", 25.5));

std::vector<std::shared_ptr<Item>> v1 = {item1, item2};
std::vector<std::shared_ptr<Item>> v2 = v1;
                            // 繼續持有引用
std::cout << item1.use_count() << std::endl;
                            // 3
item1->setPrice(30.);
std::cout << v2[0]->getPrice() << std::endl;

std::vector<std::shared_ptr<Item>> v3;
for (size_t i = 0; i < v1.size(); ++i)
    v3.push_back(std::shared_ptr<Item>(v1[i]->clone()));
                            // 一份全新的拷貝
item2->setPrice(35.5);
std::cout << v3[1]->getPrice() << std::endl;
                            // 25.5