C++17 STL Стандартная библиотека шаблонов

Одна из важных характеристик unique_ptr заключается в том, что его экземпляры нельзя скопировать, но можно переместить из одной переменной типа unique_ptr в другую. Именно поэтому нам пришлось перемещать существующий уникальный указатель в функцию process_item. Если бы мы могли скопировать уникальный указатель, то это значило бы, что объектом обладали сразу два указателя. Такое положение дел противоречит идее уникальных указателей, которая гласит: он может быть единственным владельцем объекта (а позже «удалителем»).

  Поскольку существуют структуры данных, такие как unique_ptr и shared_ ptr, необходимость создавать объекты в куче вручную с помощью ключевых слов new и delete возникает редко. Используйте эти классы везде, где возможно! unique_ptr не создает никаких лишних издержек во время выполнения.

Автоматическое управление разделяемой памятью кучи с использованием std::shared_ptr

В предыдущем примере мы узнали, как использовать unique_ptr. Это очень полезный и важный класс, поскольку помогает нам управлять объектами, память для которых выделяется динамически. Однако он может владеть объектом только единолично. Нельзя сделать так, чтобы несколько объектов данного класса обладали одним динамически выделенным объектом, поскольку будет непонятно, кто именно должен удалить его.

Тип указателя shared_ptr был разработан специально для этого случая. Общие указатели могут быть скопированы любое количество раз. Внутренний механизм подсчета ссылок отслеживает, сколько объектов все еще содержат указатель на объект. Только последний общий указатель, выходящий за пределы области видимости, может удалить объект. Таким образом, можно быть уверенными в том, что утечек памяти не возникнет, поскольку объекты удаляются автоматически после использования, как и в том, что они не будут удаляться слишком рано или слишком часто (каждый созданный объект должен быть удален всего один раз).

В этом примере вы узнаете, как использовать shared_ptr для автоматического управления динамическими объектами, которые имеют несколько владельцев, и увидите, чем общие указатели отличаются от unique_ptr:.

Как это делается

В этом примере мы напишем программу, похожую на ту, которую мы писали в предыдущем примере, чтобы освоить основные принципы использования общих указателей.

1. Сначала включим необходимые заголовочные файлы и объявим об использовании пространства имен std:

#include

#include

using namespace std;

2. Затем определим небольшой вспомогательный класс, который поможет увидеть, когда его экземпляры будут создаваться и разрушаться. Мы станем управлять его экземплярами с помощью shared_ptr:

class Foo

{

public:

  string name;

  Foo(string n)

    : name{move(n)}

  { cout << "CTOR " << name << '\n'; }

  ~Foo() { cout << "DTOR " << name << '\n'; }

};

3. Далее реализуем функцию, которая принимает общий указатель на экземпляр типа Foo по значению. Передача общих указателей по значению в качестве аргументов более интересна, чем их передача по ссылке, поскольку в этом случае их нужно скопировать, что изменит их внутренний счетчик ссылок, как мы увидим далее.

void f(shared_ptr sp)

{

  cout << "f: use counter at "

       << sp.use_count() << '\n';

}

4. В функции main мы объявим пустой общий указатель. Вызвав его конструктор по умолчанию, мы сделаем его указателем null:

int main()

{

  shared_ptr fa;

5. Далее откроем еще одну область видимости и создадим два объекта типа Foo. Первый из них создадим с помощью оператора new и передадим его в конструктор типа shared_ptr. Далее создадим второй экземпляр, используя make_shared, что позволяет создать экземпляр типа Foo на основе переданных нами параметров. Этот метод более элегантен, поскольку можно воспользоваться автоматическим выведением типов, и объект уже будет управляемым, когда у нас появится первая возможность получить к нему доступ. Это очень похоже на тот код, который мы писали в примере для unique_ptr.

  {

    cout << "Inner scope begin\n";

    shared_ptr f1 {new Foo{"foo"}};

    auto            f2 (make_shared("bar"));