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XMC实验分享之113: C++智能指针unique_ptr

XMC实验分享之113: C++智能指针unique_ptr

User12775
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auto_ptr是用于C++11之前的智能指针。由于 auto_ptr 基于排他所有权模式:两个指针不能指向同一个资源,复制或赋值都会改变资源的所有权。auto_ptr 主要有两大问题:

  1.  复制和赋值会改变资源的所有权,不符合人的直觉

  2.  在 STL 容器中无法使用auto_ptr ,因为容器内的元素必需支持可复制(copy constructable)和可赋值(assignable)


unique_ptr特性


  • 拥有它所指向的对象

  • 无法进行复制构造,也无法进行复制赋值操作

  • 保存指向某个对象的指针,当它本身离开作用域时会自动释放它指向的对象。


unique_ptr可以:

  • o 为动态申请的内存提供异常安全

  • o 将动态申请内存的所有权传递给某个函数

  • o 从某个函数返回动态申请内存的所有权

  • o 在容器中保存指针


unique_ptr十分依赖于右值引用和移动语义。

在C++11中已经放弃auto_ptr转而推荐使用unique_ptr和shared_ptr。unique跟auto_ptr类似同样只能有一个智能指针对象指向某块内存.但它还有些其他特性。unique_ptr对auto_ptr的改进如下:

1, auto_ptr支持拷贝构造与赋值操作,但unique_ptr不直接支持

auto_ptr通过拷贝构造或者operator=赋值后,对象所有权转移到新的auto_ptr中去了,原来的auto_ptr对象就不再有效,这点不符合人的直觉。unique_ptr则直接禁止了拷贝构造与赋值操作。
auto_ptr<int> ap(new int(10));
auto_ptr<int> one (ap) ; // ok
auto_ptr<int> two = one; //ok

unique_ptr<int> ap(new int(10));
unique_ptr<int> one (ap) ; // 会出错
unique_ptr<int> two = one; //会出错


2,unique_ptr可以用在函数返回值中
unique_ptr像上面这样一般意义上的复制构造和赋值或出错,但在函数中作为返回值却可以用.
unique_ptr<int> GetVal( ){
unique_ptr<int> up(new int(10 );
return up;
}
unique_ptr<int> uPtr = GetVal(); //ok

实际上上面的的操作有点类似于如下操作
unique_ptr<int> up(new int(10);
unique_ptr<int> uPtr2 = std:move( up) ; //这里是显式的所有权转移. 把up所指的内存转给uPtr2了,而up不再拥有该内存


3,unique_ptr可做为容器元素
我们知道auto_ptr不可做为容器元素,会导致编译错误。虽然unique_ptr同样不能直接做为容器元素,但可以通过move语意实现。
unique_ptr<int> sp(new int(88) );
vector<unique_ptr<int> > vec;
vec.push_back(std::move(sp));
// vec.push_back( sp ); error:
// cout << *sp << endl;
std::move让调用者明确知道拷贝构造、赋值后会导致之前的unique_ptr失效。

下面再上一集的例子上增加unique_ptr的测试函数.

  1. C++11之前只能使用auto_ptr一个智能指针, ARMCC支持C++11的某些特性, 但是不包括新的智能指针, 要使用其他智能指针, 要改为ARMCLANG

  2. ARMCLANG在使用C++时, 优化还不完善, 基本的C++程序编译出来都是200多K的下载尺寸, 所以现在开发板移向XMC4700

  3. 注意选择C++11以上的标准选项

    armclang_cpp_std_option.png

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