善用shared_ptr，远离内存泄漏（文末福利）

  • 2019 年 12 月 16 日
  • 筆記

来源：公众号【编程珠玑】

作者：守望先生

ID：shouwangxiansheng

《为何优先选用unique_ptr而不是裸指针？》中说到，如果有可能就使用unique_ptr，然后很多时候对象是需要共享的，因此shared_ptr也就会用得很多。shared_ptr允许多个指向同一个对象，当指向对象的最后一个shared_ptr销毁时，该对象也就会自动销毁。因此，善用shared_ptr，能够远离内存泄漏。

基本使用

它的很多操作与unique_ptr类似。下面是三种常见的定义方式：

shared_ptr<int> sp;//声明一个指向int类型的智能指针  sp.reset(new int(42));  auto sp1 = make_shared<string>("hello");//sp1是一个智能指针  shared_ptr sp2(new int(42));

而make_shared方式是推荐的一种，它使用一次分配，比较安全。

哪些操作会改变计数

我们都知道，当引用计数为0时，shared_ptr所管理的对象自动销毁（拥抱智能指针，告别内存泄露），那么哪些情况会影响引用计数呢？

赋值

例如：

auto sp = make_shared<int>(1024);//sp的引用计数为1

再比如：

auto sp1 = make_shared<string>("obj1");  auto sp2 = make_shared<string>("obj2");  auto sp1 = sp2;

该操作会减少sp1的引用计数，增加sp2的引用计数。有的人可能不理解，为什么这样还会减少sp1的引用计数？

试想一下，sp1指向对象obj1，sp2指向对象obj2，那么赋值之后，sp1也会指向obj2，那就是说指向obj1的就少了，指向obj2的就会多，如果此时没有其他shared_ptr指向obj1，那么obj1将会销毁。

拷贝

例如：

auto sp2 = make_shared<int>(1024);  auto sp1(sp2);

该操作会使得sp1和sp2都指向同一个对象。

而关于拷贝比较容易忽略的就是作为参数传入函数：

auto sp2 = make_shared<int>(1024);  func(sp2);//func的执行会增加其引用计数

可以看一个具体的例子：

//来源：公众号编程珠玑  #include<iostream>  #include<memory>  void func0(std::shared_ptr<int> sp)  {      std::cout<<"fun0:"<<sp.use_count()<<std::endl;  }  void func1(std::shared_ptr<int> &sp)  {      std::cout<<"fun1:"<<sp.use_count()<<std::endl;  }  int main()  {      auto sp = std::make_shared<int>(1024);      func0(sp);      func1(sp);      return 0;  }

其运行输出结果为：

fun0:2  fun1:1

很显然，fun0，拷贝了shard_ptr sp，而fun1，并没有拷贝，因此前者会增加引用计数，计数变为2，而后者并不影响。关于参数传值的问题，可以参考《传值与传指针》和《令人疑惑的引用和指针》。

reset

调用reset会减少计数：

sp.reset()

而如果sp是唯一指向该对象的，则该对象被销毁。

应当注意使用的方式

虽然shared_ptr能很大程度避免内存泄漏，但是使用不当，仍然可能导致意外发生。

存放于容器中的shared_ptr

如果你的容器中存放的是shared_ptr，而你后面又不再需要它时，记得使用erase删除那些不要的元素，否则由于引用计数一直存在，其对象将始终得不到销毁，除非容器本身被销毁。

不要使用多个裸指针初始化多个shared_ptr

注意，下面方式是不该使用的：

#include<iostream>  #include<memory>  int main()  {      auto *p = new std::string("hello");      std::shared_ptr<std::string> sp1(p);      /*不要这样做！！*/      std::shared_ptr<std::string> sp2(p);      return 0;  }

这样会导致两个shared_ptr管理同一个对象，当其中一个被销毁时，其管理的对象会被销毁，而另外一个销毁时，对象会二次销毁，然而实际上，对象已经不在了，最终造成严重后果。

而与这种情况类似的，就是使用get()获取裸指针，然后去初始化另外一个shared_ptr，或者delete get返回的指针：

//来源：公众号【编程珠玑】  #include<iostream>  #include<memory>  int main()  {      auto sp = std::make_shared<std::string>("wechat:shouwangxiansheng");      std::string *p = sp.get();      std::shared_ptr<std::string> sp2(p);/*不要这样做!!*/      delete p;/*不要这样做*/      return 0;  }

如果对象不是new分配的，请传递删除器

与unique_ptr类似，它可以指定删除器，默认是使用delete。例如：

//来源：公众号【编程珠玑】  #include<iostream>  #include<unistd.h>  #include<memory>  void myClose(int *fd)  {      close(*fd);  }  int main()  {      int socketFd = 10;//just for example      std::shared_ptr<int> up(&socketFd,myClose);      return 0;  }

与unique_ptr的区别

首先最明显的区别自然是它们一个是专享对象，一个是共享对象。而正是由于共享，包括要维护引用计数等，它带来的开销相比于unique_ptr来说要大。

另外，shared_ptr无法直接处理数组，因为它使用delete来销毁对象，而对于数组，需要用delete[]。因此，需要指定删除器：

/来源：公众号【编程珠玑】  #include<iostream>  #include<memory>  int main()  {      auto sp = std::make_shared<std::string>("wechat:shouwangxiansheng");      std::string *p = sp.get();      //std::shared_ptr<int> sp1(new int[10]);//不能这样      std::shared_ptr<int> sp1(new int[10],[](int *p){delete[] p;});      return 0;  }

示例中使用了lambda表达式。

不过一般来说，好好的容器不用，为什么要用动态数组呢？

总结

以上就是shared_ptr基本内容，一般来说，规范使用shared_ptr能很大程度避免内存泄露。注意，shared_ptr提供，*，->操作，不直接提供指针运算和[]。

VirMach 便宜 VPS

QNews

QNews