1. 聲明
#include <boost/shared_ptr.hpp>
class UsersBitmap {
...
}
typedef boost::shared_ptr<UsersBitmap> UsersBitmapPtr;
2. 使用
UsersBitmapPtr login_users_;
UsersBitmapPtr temp_login_users(new UsersBitmap()); //指向對象
login_users_.reset(new UsersBitmap()); //指針指向新的地方
login_users_.reset(); //指針置空
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雖然boost.shared_ptr是個非常好的東西,使用它可以使得c++程序不需要考慮內存釋放的問題,但是還是有很多必須注意的地方。下面羅列了一些本人在實際工作中經常碰到的使用shared_ptr出問題的幾種情況。
1. shared_ptr多次引用同一數據,如下:
{
int* pInt = new int[100];
boost::shared_ptr<int> sp1(pInt);
// 一些其它代碼之后…
boost::shared_ptr<int> sp2(pInt);
}
這種情況在實際中是很容易發生的,結果也是非常致命的,它會導致兩次釋放同一塊內存,而破壞堆。
2.使用shared_ptr包裝this指針帶來的問題,如下:
class tester
{
public:
tester()
~tester()
{
std::cout << "析構函數被調用!\n";
}
public:
boost::shared_ptr<tester> sget()
{
return boost::shared_ptr<tester>(this);
}
};
int main()
{
tester t;
boost::shared_ptr<tester> sp = t.sget(); // …
return 0;
}
也將導致兩次釋放t對象破壞堆棧,一次是出棧時析構,一次就是shared_ptr析構。若有這種需要,可以使用下面代碼。
class tester : public boost::enable_shared_from_this<tester>
{
public:
tester()
~tester()
{
std::cout << "析構函數被調用!\n";
}
public:
boost::shared_ptr<tester> sget()
{
return shared_from_this();
}
};
int main()
{
boost::shared_ptr<tester> sp(new tester);
// 正確使用sp 指針。
sp->sget();
return 0;
}
3. shared_ptr循環引用導致內存泄露,代碼如下:
class parent;
class child;
typedef boost::shared_ptr<parent> parent_ptr;
typedef boost::shared_ptr<child> child_ptr;
class parent
{
public:
~parent() {
std::cout <<"父類析構函數被調用.\n";
}
public:
child_ptr children;
};
class child
{
public:
~child() {
std::cout <<"子類析構函數被調用.\n";
}
public:
parent_ptr parent;
};
int main()
{
parent_ptr father(new parent());
child_ptr son(new child);
// 父子互相引用。
father->children = son;
son->parent = father;
return 0;
}
如上代碼,將在程序退出前,father的引用計數為2,son的計數也為2,退出時,shared_ptr所作操作就是簡單的將計數減1,如果為0則釋放,顯然,這個情況下,引用計數不為0,於是造成father和son所指向的內存得不到釋放,導致內存泄露。
4. 在多線程程序中使用shared_ptr應注意的問題。代碼如下:
class tester
{
public:
tester() {}
~tester() {}
// 更多的函數定義…
};
void fun(boost::shared_ptr<tester> sp)
{
// !!!在這大量使用sp指針.
boost::shared_ptr<tester> tmp = sp;
}
int main()
{
boost::shared_ptr<tester> sp1(new tester);
// 開啟兩個線程,並將智能指針傳入使用。
boost::thread t1(boost::bind(&fun, sp1));
boost::thread t2(boost::bind(&fun, sp1));
t1.join();
t2.join();
return 0;
}
這個代碼帶來的問題很顯然,由於多線程同是訪問智能指針,並將其賦值到其它同類智能指針時,很可能發生兩個線程同時在操作引用計數(但並不一定絕對發生),而導致計數失敗或無效等情況,從而導致程序崩潰,如若不知根源,就無法查找這個bug,那就只能向上帝祈禱程序能正常運行。
可能一般情況下並不會寫出上面這樣的代碼,但是下面這種代碼與上面的代碼同樣,如下:
class tester
{
public:
tester() {}
~tester() {}
public:
boost::shared_ptr<int> m_spData; // 可能其它類型。
};
tester gObject;
void fun(void)
{
// !!!在這大量使用sp指針.
boost::shared_ptr<int> tmp = gObject.m_spData;
}
int main()
{
// 多線程。
boost::thread t1(&fun);
boost::thread t2(&fun);
t1.join();
t2.join();
return 0;
}
情況是一樣的。要解決這類問題的辦法也很簡單,使用boost.weak_ptr就可以很方便解決這個問題。第一種情況修改代碼如下:
class tester
{
public:
tester() {}
~tester() {}
// 更多的函數定義…
};
void fun(boost::weak_ptr<tester> wp)
{
boost::shared_ptr<tester> sp = wp.lock;
if (sp)
{
// 在這里可以安全的使用sp指針.
}
else
{
std::cout << “指針已被釋放!” << std::endl;
}
}
int main()
{
boost::shared_ptr<tester> sp1(new tester);
boost.weak_ptr<tester> wp(sp1);
// 開啟兩個線程,並將智能指針傳入使用。
boost::thread t1(boost::bind(&fun, wp));
boost::thread t2(boost::bind(&fun, wp));
t1.join();
t2.join();
return 0;
}
boost.weak_ptr指針功能一點都不weak,weak_ptr是一種可構造、可賦值以不增加引用計數來管理shared_ptr的指針,它可以方便的轉回到shared_ptr指針,使用weak_ptr.lock函數就可以得到一個shared_ptr的指針,如果該指針已經被其它地方釋放,它則返回一個空的shared_ptr,也可以使用weak_ptr.expired()來判斷一個指針是否被釋放。
boost.weak_ptr不僅可以解決多線程訪問帶來的安全問題,而且還可以解決上面第三個問題循環引用。Children類代碼修改如下,即可打破循環引用:
class child
{
public:
~child() {
std::cout <<"子類析構函數被調用.\n";
}
public:
boost::weak_ptr<parent> parent;
};
因為boost::weak_ptr不增加引用計數,所以可以在退出函數域時,正確的析構。