C++中的智能指针举例详解及注意事项

// C++ 程序演示指针的工作方式
#include <iostream>
using namespace std;

class Rectangle {
private:
    int length;
    int breadth;
};

void fun() {
    // 使用指针 p 并动态创建一个 Rectangle 对象
    Rectangle* p = new Rectangle();
}

int main() {
    // 无限循环
    while (1) {
        fun();
    }
}

// C++ 程序演示智能指针的工作方式
#include <iostream>
using namespace std;

class SmartPtr {
    int* ptr; // 实际指针
public:
    // 构造函数
    explicit SmartPtr(int* p = NULL) { ptr = p; }

    // 析构函数
    ~SmartPtr() { delete (ptr); }

    // 重载解引用操作符
    int& operator*() { return *ptr; }
};

int main() {
    SmartPtr ptr(new int());
    *ptr = 20;
    cout << *ptr;

    // 我们不需要调用 delete ptr：当对象 ptr 超出作用域时
    // 它的析构函数会自动被调用，析构函数会删除 ptr。

    return 0;
}

// C++ 程序演示模板的工作方式，并解决指针问题
#include <iostream>
using namespace std;

// 通用智能指针类
template <class T> class SmartPtr {
    T* ptr; // 实际指针
public:
    // 构造函数
    explicit SmartPtr(T* p = NULL) { ptr = p; }

    // 析构函数
    ~SmartPtr() { delete (ptr); }

    // 重载解引用操作符
    T& operator*() { return *ptr; }

    // 重载箭头操作符，这样可以像指针一样访问 T 的成员
    T* operator->() { return ptr; }
};

int main() {
    SmartPtr<int> ptr(new int());
    *ptr = 20;
    cout << *ptr;
    return 0;
}

// C++ 程序演示 unique_ptr 的工作方式
// 这里我们展示 unique_ptr 指向 P1。
// 但是我们移除了 P1 并将其指向 P2，因此指针现在
// 指向 P2。

#include <iostream>
using namespace std;
// 动态内存管理库
#include <memory>

class Rectangle {
    int length;
    int breadth;

public:
    Rectangle(int l, int b)
    {
        length = l;
        breadth = b;
    }

    int area() { return length * breadth; }
};

int main()
{
    // 智能指针
    unique_ptr<Rectangle> P1(new Rectangle(10, 5));
    cout << P1->area() << endl; // 打印 50

    // unique_ptr<Rectangle> P2(P1);
    unique_ptr<Rectangle> P2;
    P2 = move(P1);

    cout << P2->area() << endl;

    return 0;
}

// C++ 程序演示 shared_ptr 的工作方式
// 这里智能指针 P1 和 P2 都指向同一个
// 对象，并且它们都会保持该对象的引用。

#include <iostream>
using namespace std;
// 动态内存管理库
#include <memory>

class Rectangle {
    int length;
    int breadth;

public:
    Rectangle(int l, int b)
    {
        length = l;
        breadth = b;
    }

    int area() { return length * breadth; }
};

int main()
{
    // 智能指针
    shared_ptr<Rectangle> P1(new Rectangle(10, 5));
    cout << P1->area() << endl;

    shared_ptr<Rectangle> P2;
    P2 = P1;

    cout << P2->area() << endl;

    cout << P1->area() << endl;
    cout << P1.use_count() << endl;
    return 0;
}

// C++ 程序演示 weak_ptr 的工作方式
// 这里智能指针 P1 和 P2 都指向同一个
// 对象，但它们都不保持对象的引用。

#include <iostream>
using namespace std;
// 动态内存管理库
#include <memory>

class Rectangle {
    int length;
    int breadth;

public:
    Rectangle(int l, int b)
    {
        length = l;
        breadth = b;
    }

    int area() { return length * breadth; }
};

int main()
{
    // 智能指针
    shared_ptr<Rectangle> P1(new Rectangle(10, 5));
  
    // 创建 weak_ptr
    weak_ptr<Rectangle> P2(P1);
  
    cout << P1->area() << endl;
    cout << P1.use_count() << endl;
    return 0;
}