文章目錄

• • • unique_ptr描述
    • • 聲明
      • 作用
    • 函數指針描述
    • 總結

unique_ptr描述

聲明

頭文件：<memory>
模版類：

• 默認類型template <class T, class D = default_delete<T>> class unique_ptr
• 數組類型template <class T, class D> class unique_ptr<T[],D>;

作用

與shared_ptr最大的區別即是unique_ptr不能夠共享同一個地址，它對地址是獨占得。當unique_ptr對象的生命周期結束，則它所引用的地址空間也會被釋放。

一個unique_ptr對象主要包含兩個部分

• 一個存儲指針：主要用來管理對象的地址空間。它是在構造函數中分配的地址，并且能夠通過賦值運算符以及reset成員函數進行地址空間的重新指向。并且可以通過get和release成員變量進行單獨訪問，獲取unique_ptr對象的地址空間。
• 一個存儲刪除器：刪除器為一個可以被調用的對象。主要被用來刪除unique_ptr對象的地址空間。同時能夠使用賦值運算符進行當前對象的更改，并通過get_deleter成員函數進行單獨訪問。

函數指針描述

• 構造函數

  //unique_ptr constructor example
  #include <iostream>
  #include <memory>int main () {std::default_delete<int> d;//默認為空std::unique_ptr<int> u1;//使用null初始化指針，仍然為空std::unique_ptr<int> u2 (nullptr);//正常初始化std::unique_ptr<int> u3 (new int);//存儲指針正常初始化，之后并初始化刪除器的值，所以不為空std::unique_ptr<int> u4 (new int, d);//存儲指針正常初始化，之后刪除器使用默認的構造函數進行初始化，所以unique_ptr又為空了std::unique_ptr<int> u5 (new int, std::default_delete<int>());std::unique_ptr<int> u6 (std::move(u5));std::unique_ptr<int> u7 (std::move(u6));std::unique_ptr<int> u8 (std::auto_ptr<int>(new int));std::cout << "u1: " << (u1?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u2: " << (u2?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u3: " << (u3?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u4: " << (u4?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u5: " << (u5?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u6: " << (u6?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u7: " << (u7?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u8: " << (u8?"not null":"null") << '\n';return 0;
  }
  

  輸出如下：

  u1: null
  u2: null
  u3: not null
  u4: not null
  u5: null
  u6: null
  u7: not null
  u8: not null
  

• 析構函數；如果對象為空的unique_ptr，即使用get()==nullptr，則析構函數無法產生作用
  否則會正常刪除對象，就像get_deleter()函數一樣

  // unique_ptr destructor example
  #include <iostream>
  #include <memory>int main () {auto deleter = [](int*p){delete p;std::cout << "[deleter called]\n";};std::unique_ptr<int,decltype(deleter)> foo (new int,deleter);std::cout << "foo " << (foo?"is not":"is") << " empty\n";return 0;                        // [deleter called]
  }
  

  輸出如下：

  foo is not empty
  [deleter called]
  

• operator=

  // unique_ptr::operator= example
  #include <iostream>
  #include <memory>int main () {std::unique_ptr<int> foo;std::unique_ptr<int> bar;foo = std::unique_ptr<int>(new int (101));  // rvalue//std::move操作是將foo對象的地址以及空間內容轉給bar,所以執行之后foo變為了empty//之所以使用std::move操作是因為unique_ptr對象地址空間只能被一個對象獨享bar = std::move(foo);                       // using std::movestd::cout << "foo: ";if (foo) std::cout << *foo << '\n'; else std::cout << "empty\n";std::cout << "bar: ";if (bar) std::cout << *bar << '\n'; else std::cout << "empty\n";return 0;
  }
  

  輸出如下:

  foo: empty
  bar: 101
  

• std :: unique_ptr :: get成員，改成員函數返回被管理的unique_ptr對象,此函數的調用不會使unique_ptr釋放指針的所有權（即，它仍然負責在某個時刻刪除管理數據）。因此，此函數返回的值不得用于構造新的管理指針。為了活動存儲指針，并且能夠正常釋放，則使用release()成員函數

  // unique_ptr::get vs unique_ptr::release
  #include <iostream>
  #include <memory>int main () {// foo   bar    p// ---   ---   ---std::unique_ptr<int> foo;                // nullstd::unique_ptr<int> bar;                // null  nullint* p = nullptr;                        // null  null  nullfoo = std::unique_ptr<int>(new int(10)); // (10)  null  null//這里經過std::move之后foo的地址以及內容轉移給了barstd::cout << "foo: " << foo.get() << std::endl;bar = std::move(foo);                    // null  (10)  nullstd::cout << "foo: " << foo.get() << std::endl;std::cout << "bar: " << bar.get() << std::endl;p = bar.get();                           // null  (10)  (10)*p = 20;                                 // null  (20)  (20)p = nullptr;                             // null  (20)  nullfoo = std::unique_ptr<int>(new int(30)); // (30)  (20)  nullp = foo.release();                       // null  (20)  (30)*p = 40;                                 // null  (20)  (40)std::cout << "foo: ";if (foo) std::cout << *foo << '\n'; else std::cout << "(null)\n";std::cout << "bar: ";if (bar) std::cout << *bar << '\n'; else std::cout << "(null)\n";std::cout << "p: ";if (p) std::cout << *p << '\n'; else std::cout << "(null)\n";std::cout << '\n';delete p;   // the program is now responsible of deleting the object pointed to by p// bar deletes its managed object automaticallyreturn 0;
  }
  

  輸出如下：

  optionscompilationexecution
  foo: 0x817a10
  foo: 0
  bar: 0x817a10
  foo: (null)
  bar: 20
  p: 40
  

• std :: unique_ptr :: release
  通過改成員函數的返回值以及空指針來釋放當前unique_ptr指針的所有權
  當前調用并不會破壞管理對象，改成員函數不會刪除對象，而需要其他實體在某個時候刪除對象。如果想要強制刪除對象，需要使用reset或者賦值運算符(std::move)

  // unique_ptr::release example
  #include <iostream>
  #include <memory>int main () {std::unique_ptr<int> auto_pointer (new int);int * manual_pointer;*auto_pointer=10;std::cout << " auto_pointer " << auto_pointer.get() << std::endl;manual_pointer = auto_pointer.release();std::cout << " auto_pointer " << auto_pointer.get() << std::endl;std::cout << " manual_pointer " << manual_pointer<< std::endl;// (auto_pointer is now empty)std::cout << "manual_pointer points to " << *manual_pointer << '\n';delete manual_pointer;return 0;
  }
  

  輸出如下：

  auto_pointer 0x3afffa0auto_pointer 0manual_pointer 0x3afffa0
  manual_pointer points to 10
  

• std::unique_ptr::reset
void reset (pointer p = pointer()) noexcept;
  破壞掉當前unique_ptr對象，并且獲取它所有權p,如果p是空的，則當前unique_ptr對象也即為空
  如果想要釋放當前對象，并且并不破壞對象所指地址空間以及內容，則使用release成員函數

  // unique_ptr::reset example
  #include <iostream>
  #include <memory>int main () {std::unique_ptr<int> up;  // empty//reset之后 up之前對象所指空間已經被破壞，并重新接管up對象，分配新的地址空間up.reset (new int);       // takes ownership of pointer//可以看到地址空間已經由之前的null變為重新分配的空間std::cout << *up << " " << up.get() << '\n';*up=5;std::cout << *up << " " << up.get() << '\n';up.reset (new int);       // deletes managed object, acquires new pointer*up=10;std::cout << *up << " " << up.get() << '\n';up.reset();               // deletes managed objectreturn 0;
  }
  

  輸出如下：

  0 0xd7dc70
  5 0xd7dc70
  10 0xd7dc90
  

• std::unique_ptr::swap交換對象空間以及內容，且并不破壞地址空間

  // unique_ptr::swap example#include <iostream>#include <memory>int main () {std::unique_ptr<int> foo (new int(10));std::unique_ptr<int> bar (new int(20));std::cout << "foo: " << *foo << " " << foo.get() << '\n';std::cout << "bar: " << *bar << " " << bar.get() << '\n';foo.swap(bar);std::cout << "foo: " << *foo << " " << foo.get() << '\n';std::cout << "bar: " << *bar << " " << bar.get() << '\n';return 0;}
  

  輸出如下：

  foo: 10 0x2cd9ae0
  bar: 20 0x2cd9b00
  foo: 20 0x2cd9b00
  bar: 10 0x2cd9ae0
  

總結

• shared_ptr地址空間無法被多個智能指針共享，當實際當前對象地址作用域結束，則改對象所占有地址空間將被釋放
• 使用release成員函數可以轉移unique_ptr隊形的所有圈，即將unique_ptr對象轉為非unique_ptr對象，并不破壞地址
• 使用reset會重置對象地址空間，并重新分配。會破壞地址空間
• 使用賦值元算符，和reset函數類似重新指定地址空間，同樣會破壞地址空間
• unique_ptr對象的返回智能使用成員函數get

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++智能指针：unique_ptr详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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