Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Деструктор указателя shared_ptrосуществляет декремент счетчика ссылок объекта, на который он указывает. Когда счетчик достигает нуля, деструктор указателя shared_ptrудаляет объект, на который он указывает, и освобождает используемую им память.

Тот факт, что класс shared_ptrавтоматически освобождает динамические объекты, когда они больше не нужны, существенно облегчает использование динамической памяти. Рассмотрим, например, функцию, которая возвращает указатель shared_ptrна динамически созданный объект типа Foo, который может быть инициализирован аргументом типа Т:

// функция factory() возвращает указатель shared_ptr на динамически

// созданный объект

shared_ptr factory(Т arg) {

// обработать аргумент соответствующим образом

// shared_ptr позаботится об освобождении этой памяти

return make_shared(arg);

}

Функция factory()возвращает указатель shared_ptr, гарантирующий удаление созданного ею объекта в подходящий момент. Например, следующая функция сохраняет указатель shared_ptr, возвращенный функцией factory(), в локальной переменной:

void use_factory(Т arg) {

shared_ptr p = factory(arg);

// использует p

} // p выходит из области видимости; память, на которую он указывал,

// освобождается автоматически

Поскольку указатель pявляется локальным для функции use_factory(), он удаляется по ее завершении (см. раздел 6.1.1). Когда указатель pудаляется, осуществляется декремент его счетчика ссылок и проверка. В данном случае p — единственный указатель на объект в памяти, возвращенный функцией factory(). Поскольку указатель pвыходит из области видимости, объект, на который он указывает, удаляется, а память, в которой он располагался, освобождается.

Память не будет освобождена, если на нее будет указывать любой другой указатель типа shared_ptr:

shared_ptr use_factory(Т arg) {

shared_ptr p = factory(arg);

// использует p

return p; // при возвращении p счетчик ссылок увеличивается

} // p выходит из области видимости; память, на которую он указывал,

// не освобождается

В этой версии функции use_factory()оператор returnвозвращает вызывающей стороне (см. раздел 6.3.2) копию указателя p. Копирование указателя shared_ptrдобавляет единицу к счетчику ссылок этого объекта. Теперь, когда указатель pудаляется, останется другой владелец области памяти, на которую указывал указатель p. Класс shared_ptrгарантирует, что пока есть хоть один указатель shared_ptrна данную область памяти, она не будет освобождена.

Поскольку память не освобождается, пока не удаляется последний указатель shared_ptr, важно гарантировать, что ни одного указателя shared_ptrне остается после того, как необходимость в них отпадет. Если не удалить ненужный указатель shared_ptr, программа будет выполнятся правильно, но может впустую тратить память. Одна из возможностей оставить указатели shared_ptrпосле употребления — поместить их в контейнер, а затем переупорядочить его так, чтобы эти элементы оказались не нужны. Поэтому важно гарантировать удаление элементов с указателями shared_ptr, как только они больше не нужны.

Если указатели shared_ptrпомещаются в контейнер, но впоследствии будут использованы лишь некоторые из них, а не все, то следует не забыть самостоятельно удалить остальные элементы.

Обычно динамическую память используют в следующих случаях.

1. Неизвестно необходимое количество объектов.

2. Неизвестен точный тип необходимых объектов.

3. Нельзя разрешать совместное использование данных несколькими объектами.

Классы контейнеров — хороший пример классов, использующих динамическую память, как в первом случае. Примеры второго рассматриваются в главе 15. В данном разделе определяется класс, использующий динамическую память для того, чтобы позволить нескольким объектам совместно использовать те же данные.

Использованные до сих пор классы резервировали ресурсы, которые существовали, только пока существовал объект. Например, каждому вектору принадлежат его собственные элементы. При копировании вектора элементы исходного вектора копировались в независимые элементы другого: