auto_ptr
auto_ptr在構造時獲取對某個對象的所有權(ownership),在析構時釋放該對象。
1) 因爲auto_ptr析構的時候肯定會刪除他所擁有的那個對象,所以我們就要注意了,一個蘿蔔一個坑,兩個auto_ptr不能同時擁有同一個對象。像這樣:
1
2
3
|
int*p=new int(0);
auto_ptr<int>ap1(p);
auto_ptr<int>ap2(p);
|
因爲ap1與ap2都認爲指針p是歸它管的,在析構時都試圖刪除p, 兩次刪除同一個對象的行爲在C++標準中是未定義的。
2) 智能指針不能指向數組指針:
1
2
|
int*pa=new int[10];
auto_ptr<int>ap(pa);
|
因爲auto_ptr的
析構函數中刪除指針用的是delete,而不是delete [],所以我們不應該用auto_ptr來管理一個數組指針。
3) 構造函數的explicit關鍵詞有效阻止從一個“裸”指針隱式轉換成auto_ptr類型。
與
引用計數型
智能指針不同的,auto_ptr要求其對“裸”指針的完全佔有性。也就是說一個“裸”指針不能同時被兩個以上的auto_ptr所擁有。那麼,在拷貝構造或賦值操作時,我們必須作特殊的處理來保證這個特性。auto_ptr的做法是“所有權轉移”,即拷貝或賦值的源對象將失去對“裸”指針的所有權,所以,與一般
拷貝構造函數,
賦值函數不同, auto_ptr的拷貝構造函數,賦值函數的參數爲引用而不是常引用(const
reference).當然,一個auto_ptr也不能同時擁有兩個以上的“裸”指針,所以,拷貝或賦值的目標對象將先釋放其原來所擁有的對象。
這裏的注意點是:
1) 因爲一個auto_ptr被拷貝或被賦值後, 其已經失去對原對象的所有權,這個時候,對這個auto_ptr的提領(dereference)操作是不安全的。如下:
1
2
3
4
|
int*p=new int(0);
auto_ptr<int>ap1(p);
auto_ptr<int>ap2=ap1;
cout<<*ap1;//錯誤,此時ap1只剩一個null指針在手了
|
這種情況較爲隱蔽的情形出現在將auto_ptr作爲函數參數按值傳遞,因爲在
函數調用過程中在函數的
作用域中會產生一個局部對象來接收傳入的auto_ptr(拷貝構造),這樣,傳入的
實參auto_ptr就失去了其對原對象的所有權,而該對象會在函數退出時被局部auto_ptr刪除。如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
|
void f(auto_ptr<int>ap)
{
cout<<*ap;
}
auto_ptr<int>ap1(new int(0));
f(ap1);
cout<<*ap1;//錯誤,經過f(ap1)函數調用,ap1已經不再擁有任何對象了。
|
因爲這種情況太隱蔽,太容易出錯了, 所以auto_ptr作爲函數參數按值傳遞是一定要避免的。或許大家會想到用auto_ptr的
指針或引用作爲函數參數或許可以,但是仔細想想,我們並不知道在函數中對傳入的auto_ptr做了什麼, 如果當中某些操作使其失去了對對象的所有權, 那麼這還是可能會導致致命的執行期錯誤。 也許,用const
reference的形式來傳遞auto_ptr會是一個不錯的選擇。
2)我們可以看到
拷貝構造函數與賦值函數都提供了一個成員模板在不覆蓋“正統”版本的情況下實現auto_ptr的隱式轉換。如我們有以下兩個類
1
2
|
class base{};
class derived:public base{};
|
那麼下列代碼就可以通過,實現從auto_ptr<derived>到auto_ptr<base>的隱式轉換,因爲derived*可以轉換成base*類型
1
|
auto_ptr<base>apbase=auto_ptr<derived>(new derived);
|
3) 因爲auto_ptr不具有值語義(value semantic), 所以auto_ptr不能被用在stl標準容器中。
所謂值語義,是指符合以下條件的類型(假設有類A):
1
2
3
4
5
6
|
A a1;
A a2(a1);
A a3;
a3=a1;
//那麼
a2==a1,a3==a1
|
很明顯,auto_ptr不符合上述條件,而我們知道stl標準容器要用到大量的拷貝賦值操作,並且假設其操作的類型必須符合以上條件。
4 輔助函數
1) get用來顯式的返回auto_ptr所擁有的
對象指針。我們可以發現,標準庫提供的auto_ptr既不提供從“裸”
指針到auto_ptr的隱式轉換(
構造函數爲explicit),也不提供從auto_ptr到“裸”指針的隱式轉換,從使用上來講可能不那麼的靈活, 考慮到其所帶來的安全性還是值得的。
2) release,用來轉移所有權
3) reset,用來接收所有權,如果接收所有權的auto_ptr如果已經擁有某對象,必須先釋放該對象。