Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

// если указатель p1 не нулевой и не указывает на пустую строку

if (p1 && p1->empty())

*p1 = "hi"; // обратиться к значению p1, чтобы присвоить ему

// новое значение строки

Список общих функций указателей shared_ptrи unique_ptrприведен в табл. 12.1. Функции, специфические для указателя shared_ptr, перечислены в табл. 12.2.

Таблица 12.1. Функции, общие для указателей shared_ptrи unique_ptr

Таблица 12.2. Функции, специфические для указателя shared_ptr

Наиболее безопасный способ резервирования и использования динамической памяти подразумевает вызов библиотечной функции make_shared(). Она резервирует и инициализирует объект в динамической памяти, возвращая указатель типа shared_ptrна этот объект. Как и типы интеллектуальных указателей, функция make_shared()определена в заголовке memory.

При вызове функции make_shared()следует указать тип создаваемого объекта. Это подобно использованию шаблона класса — за именем функции следует указание типа в угловых скобках:

// указатель shared_ptr на объект типа int со значением 42

shared_ptr p3 = make_shared(42);

// р4 указывает на строку со значением '9999999999'

shared_ptr р4 = make_shared(10, '9');

// р5 указывает на объект типа int со значением по

// умолчанию (p. 3.3.1) 0

shared_ptr р5 = make_shared();

Подобно функции-члену emplace()последовательного контейнера (см. раздел 9.3.1), функция make_shared()использует свои аргументы для создания объекта заданного типа. Например, при вызове функции make_shared()следует передать аргумент (аргументы), соответствующий одному из конструкторов типа string. Вызову функции make_shared()можно передать любое значение, которое можно использовать для инициализации переменной типа int, и т.д. Если не передать аргументы, то объект инициализируется значением по умолчанию (см. раздел 3.3.1).

Для облегчения определения объекта, содержащего результат вызова функции make_shared(), обычно используют ключевое слово auto(см. раздел 2.5.2):

// p6 указывает на динамически созданный пустой вектор vector

auto p6 = make_shared>();

При копировании и присвоении указателей shared_ptrкаждый из них отслеживает количество других указателей shared_ptrна тот же объект:

auto p = make_shared(42); // объект, на который указывает p

// имеет только одного владельца

auto q(p); // p и q указывают на тот же объект

// объект, на который указывают p и q, имеет двух владельцев

С указателем shared_ptrсвязан счетчик, обычно называемый счетчиком ссылок (reference count). При копировании указателя shared_ptrзначение счетчика увеличивается. Например, значение связанного с указателем shared_ptrсчетчика увеличивается, когда он используется для инициализации другого указателя shared_ptr, а также при использовании его в качестве правого операнда присвоения, или при передаче его функции (см. раздел 6.2.1), или при возвращении из функции по значению (см. раздел 6.3.2). Значение счетчика увеличивается при присвоении нового значения указателю shared_ptr, а когда он удаляется или когда локальный указатель shared_ptrвыходит из области видимости (см. раздел 6.1.1), значение счетчика уменьшается.

Как только счетчик указателя shared_ptrдостигает нуля, он автоматически освобождает объект, на который указывает:

auto r = make_shared(42); // объект int, на который указывает r,

// имеет одного владельца

r = q; // присвоение r переводит этот указатель на другой адрес

// приращение счетчика владельцев объекта, на который указывает q

// уменьшение счетчика владельцев объекта, на который указывает r

// объект, на который указывал r, не имеет более владельцев;

// он освобождается автоматически

Здесь резервируется переменная типа int, а ее адрес сохраняется в указателе r. Затем указателю rприсваивается новое значение. В данном случае r— единственный указатель типа shared_ptr, указывающий на этот объект. В результате присвоения r = qпеременная intавтоматически освобождается.

Будет ли использован счетчик или другая структура данных для отслеживания количества указателей на совместно используемый объект, зависит от реализации компилятора. Главное то, что класс отслеживает количество указателей shared_ptrна тот же объект и автоматически освобождает его в подходящий момент.

Когда последний указатель shared_ptrна объект удаляется, его класс автоматически удаляет объект, на который он указывает. Для этого используется другая специальная функция-член — деструктор (destructor), аналогичная конструкторам, которые есть у каждого класса. Подобно тому, как конструктор контролирует инициализацию, деструктор контролирует происходящее при удалении объектов этого типа.