C++ boost scoped_ptr智能指针详解

时间:2022-11-22 无水先生人气:0

一、智能指针-唯一所有者

boost::scoped_ptr 是一个智能指针，它是动态分配对象的唯一所有者。 boost::scoped_ptr 无法复制或移动。此智能指针在头文件 boost/scoped_ptr.hpp 中定义。

二、接口类分析

scoped_array 分析

scoped_array 的类部分原始代码如下：

template<class T> class scoped_array // noncopyable
{
private:
    T * px;
    scoped_array(scoped_array const &);
    scoped_array & operator=(scoped_array const &);
    typedef scoped_array<T> this_type;
    void operator==( scoped_array const& ) const;
    void operator!=( scoped_array const& ) const;
public:
    typedef T element_type;
    explicit scoped_array( T * p = 0 ) BOOST_SP_NOEXCEPT : px( p )
    {
    }
    ~scoped_array() // never throws
    {
        boost::checked_array_delete( px );
    }
    void reset(T * p = 0) // never throws (but has a BOOST_ASSERT in it, so not marked with BOOST_NOEXCEPT)
    {
        BOOST_ASSERT( p == 0 || p != px ); // catch self-reset errors
        this_type(p).swap(*this);
    }
    T & operator[](std::ptrdiff_t i) const // never throws (but has a BOOST_ASSERT in it, so not marked with BOOST_NOEXCEPT)
    {
        BOOST_ASSERT( px != 0 );
        BOOST_ASSERT( i >= 0 );
        return px[i];
    }
    T * get() const BOOST_NOEXCEPT
    {
        return px;
    }
// implicit conversion to "bool"
#include <boost/smart_ptr/detail/operator_bool.hpp>
    void swap(scoped_array & b) BOOST_NOEXCEPT
    {
        T * tmp = b.px;
        b.px = px;
        px = tmp;
    }
};

从源码上可以看出scoped_array 的接口和功能几乎与scoped_ptr 是相同的，这里我们就不重复说明。需要的可以参考 boost::scoped_ptr智能指针。

示例 1.1.如何用boost::scoped_ptr

#include <boost/scoped_ptr.hpp>
#include <iostream>
int main()
{
  boost::scoped_ptr<int> p{new int{1}};
  std::cout << *p << '\n';
  p.reset(new int{2});
  std::cout << *p.get() << '\n';
  p.reset();
  std::cout << std::boolalpha << static_cast<bool>(p) << '\n';
}

参考结果

boost::scoped_ptr 类型的智能指针不能转移对象的所有权。使用地址初始化后，动态分配的对象会在执行析构函数或调用成员函数 reset() 时释放。

示例 1.1 使用类型为 boost::scoped_ptr<int> 的智能指针 p。 p 使用指向存储数字 1 的动态分配对象的指针进行初始化。通过运算符 *，p 被取出引用并将 1 写入标准输出。

使用 reset() 可以将新地址存储在智能指针中。这样，示例将包含数字 2 的新分配的 int 对象的地址传递给 p。通过调用 reset()，p 中当前引用的对象会被自动销毁。

get() 返回锚定在智能指针中的对象的地址。该示例取消引用 get() 返回的地址以将 2 写入标准输出。

boost::scoped_ptr 重载操作符 operator bool。如果智能指针包含对对象的引用（也就是说，如果它不为空），则 operator bool 返回 true。该示例将 false 写入标准输出，因为 p 已通过调用 reset() 重置。

boost::scoped_ptr 的析构函数通过 delete 释放引用的对象。这就是为什么 boost::scoped_ptr 不能用动态分配的数组的地址来初始化，必须用 delete[] 来释放。对于数组，Boost.SmartPointers 提供了 boost::scoped_array 类。

示例 1.2.应用boost::scoped_array

#include <boost/scoped_array.hpp>
int main()
{
  boost::scoped_array<int> p{new int[2]};
  *p.get() = 1;
  p[1] = 2;
  p.reset(new int[3]);
}

智能指针 boost::scoped_array 的使用与 boost::scoped_ptr 类似。关键的区别在于 boost::scoped_array 的析构函数使用操作符 delete[] 来释放包含的对象。由于此运算符仅适用于数组，因此 boost::scoped_array 必须使用动态分配的数组的地址进行初始化。

boost::scoped_array 在 boost/scoped_array.hpp 中定义。

boost::scoped_array 为 operator[] 和 operator bool 提供重载。使用 operator[]，可以访问数组的特定元素。因此，boost::scoped_array 类型的对象的行为类似于它所拥有的数组。示例 1.2 将数字 2 保存为 p 引用的数组中的第二个元素。

与 boost::scoped_ptr 一样，提供了成员函数 get() 和 reset() 来检索和重新初始化所包含对象的地址。

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