C++11 智能指针之shared_ptr代码详解

对于“C++11 智能指针之shared_ptr代码详解”的攻略，可以分为以下几个部分：

1. 什么是智能指针

智能指针是一种可以自动管理内存的指针，能够避免常见的内存泄漏问题。在C++11标准之前，C++只提供了裸指针，即没有自动内存管理功能的指针。通过引入智能指针，可以减少程序中常见的内存泄漏问题，提高程序的健壮性。

2. shared_ptr的使用

shared_ptr是C++11标准引入的一种智能指针，可以被多个指针对象共享，会自动释放内存。shared_ptr的构造函数可以接受一个原始指针，也可以接受另一个shared_ptr对象。其基本用法如下：

#include <iostream>
#include <memory>

int main() {
    std::shared_ptr<int> p1(new int(10)); // 创建并初始化指向int类型的shared_ptr
    std::shared_ptr<int> p2 = p1; // 让p2与p1指向同一块内存
    std::cout << "p1的引用计数：" << p1.use_count() << std::endl; // 输出引用计数
    std::cout << "p2的引用计数：" << p2.use_count() << std::endl; // 输出引用计数
    return 0;
}

在上面的例子中，我们创建了两个shared_ptr对象p1和p2，并让它们指向同一块内存。输出结果为

p1的引用计数：2
p2的引用计数：2

说明两个shared_ptr都指向同一块内存，并且都增加了引用计数。当两个shared_ptr对象中的任意一个被销毁时，引用计数会递减，直到引用计数为0时，内存才会被自动释放。

3. shared_ptr的线程安全性

shared_ptr虽然可以被多个指针对象共享，但是它的引用计数是线程安全的。也就是说，当多个线程同时访问同一份数据时，shared_ptr能够保证引用计数的正确性，避免了引用计数异常的问题。

4. 示例

下面是一个示例，演示了shared_ptr的使用和线程安全性：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <thread>

void thread_func(std::shared_ptr<int> p) {
    std::cout << "子线程中的引用计数：" << p.use_count() << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));  // 线程休眠1秒
    std::cout << "子线程结束" << std::endl;
}

int main() {
    std::shared_ptr<int> p(new int(10)); // 创建并初始化指向int类型的shared_ptr
    std::cout << "主线程中的引用计数：" << p.use_count() << std::endl;
    std::thread t(thread_func, p); // 创建子线程并传入p
    t.join(); // 等待子线程结束
    std::cout << "主线程中的引用计数：" << p.use_count() << std::endl;
    return 0;
}

在上面的例子中，我们创建了一个shared_ptr对象p，并将它传入子线程。在子线程中，我们输出了p的引用计数，并将线程休眠1秒钟。在主线程中，我们也输出了p的引用计数。运行结果为：

主线程中的引用计数：1
子线程中的引用计数：2
子线程结束
主线程中的引用计数：1

从运行结果中可以看出，子线程中的引用计数为2，即使引用计数被多个线程同时访问，它也能够保持正确的值。这说明了shared_ptr的线程安全性。

总结

本文对C++11智能指针之shared_ptr进行了详细讲解，介绍了智能指针的概念、shared_ptr的使用以及shared_ptr的线程安全性。同时，提供了两个示例，清晰地演示了shared_ptr的使用和线程安全性。