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2.unique_ptr_哔哩哔哩_bilibilihttps://www.bilibili.com/video/BV18B4y187uL?p=2&vd_source=a934d7fc6f47698a29dac90a922ba5a3

3.unique_ptr与函数调用_哔哩哔哩_bilibilihttps://www.bilibili.com/video/BV18B4y187uL?p=3&vd_source=a934d7fc6f47698a29dac90a922ba5a3一、独占指针：unique_ptr 

• 任何给定的时刻，只能有一个指针管理内存
• 当指针超出作用域时，内存将自动释放
• 该类型指针不可Copy,只可以Move

二、三种创建方式

• 通过已有裸指针创建
• 通过new来创建
• 通过std::make_unique创建（推荐）

准备好头文件和源文件：

• cat.h

#ifndef CAT_H
#define CAT_H
#include <string>
#include <iostream>
class Cat{
public:
    Cat(std::string name);
    Cat() = default;
    ~Cat();
    void catInfo() const {
        std::cout<<"cat info name : "<<m_name<<std::endl;
    }
    std::string get_name() const{
        return m_name;
    }
    void set_cat_name(const std::string &name) {
        this->m_name = name;
    }
private:
    std::string m_name{"Mimi"};
};
#endif

• cat.cpp

#include "cat.h"
Cat::Cat(std::string name) :m_name(name) {
    std::cout<<"Constructor of Cat : "<<m_name<<std::endl;
}

Cat::~Cat() {
    std::cout<<"Destructor of Cat"<<std::endl;
}

1.通过已有裸指针创建 

（1）在栈上

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[]) {
    // stack 在main函数下,会在最后一条语句之后再执行析构函数
    Cat c1("maomao");
    c1.catInfo();
    { // 在这个作用域下,结束后会自动销毁
        Cat c1("Tom");
        c1.catInfo();
    }
    cout<<"over~"<<endl; 
    return 0;
}

执行结果：

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\build> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/build/app.exe"
Constructor of Cat : maomao
cat info name : maomao
Constructor of Cat : Tom
cat info name : Tom
Destructor of Cat
over~
Destructor of Cat
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\build>

 （2）在堆上

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[]) {
    // roll pointer 原始指针 非常不安全
    Cat* c_p1 = new Cat("Jerry");
    c_p1->catInfo();
    {   
        Cat* c_p1 = new Cat("JiaFeiMao");
        c_p1->catInfo();
    }
    c_p1->catInfo();

    cout<<"over~"<<endl; 
    return 0;
}

执行结果：

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\build> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/build/app.exe"
Constructor of Cat : Jerry
cat info name : Jerry
Constructor of Cat : JiaFeiMao
cat info name : JiaFeiMao
cat info name : Jerry
over~
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\build>

• 没有执行析构函数，怎么办呢？只能手动释放

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[]) {
    // roll pointer 原始指针 非常不安全
    Cat* c_p1 = new Cat("Jerry");
    c_p1->catInfo();
    {   
        Cat* c_p1 = new Cat("JiaFeiMao");
        c_p1->catInfo();
        
        // 需要手动释放
        delete c_p1;
        c_p1 = nullptr; // 防止野指针
    }
    c_p1->catInfo();

    // 需要手动释放
    delete c_p1;
    c_p1 = nullptr; // 防止野指针

    cout<<"over~"<<endl; 
    return 0;
}

执行结果： 

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\build> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/build/app.exe"
Constructor of Cat : Jerry
cat info name : Jerry
Constructor of Cat : JiaFeiMao
cat info name : JiaFeiMao
Destructor of Cat
cat info name : Jerry
Destructor of Cat
over~
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\build>

接着再来一个例子：

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[]) {
    // roll pointer 原始指针 非常不安全
    int* i_p1 = new int(100);
    {   
        i_p1 = new int(200);
    }
    cout<<*i_p1<<endl;// 很糟糕,说明没有自动回收该资源
    cout<<"over~"<<endl; 
    return 0;
}

执行结果：

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
200
over~
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>

没有执行析构函数，怎么办呢？只能手动释放

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[]) {
    // roll pointer 原始指针 非常不安全
    int* i_p1 = new int(100);
    {   
        i_p1 = new int(200);
        // 需要手动释放
        delete i_p1;    
        i_p1 = nullptr;
    }
    cout<<"over~"<<endl; 
    return 0;
}

但手动释放的时候，还再多释放一次或者再访问会崩溃

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[]) {
    // roll pointer 原始指针 非常不安全
    int* i_p1 = new int(100);
    {   
        i_p1 = new int(200);
        // 需要手动释放
        delete i_p1;    
        i_p1 = nullptr;
    }
    cout<<*i_p1<<endl;
    // 需要手动释放
    delete i_p1;    
    i_p1 = nullptr;
    cout<<"over~"<<endl; 
    return 0;
}

总结：roll pointer 原始指针 非常不安全

2.通过new来创建

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;

int main(int argc,char* argv[]) {
    // unique_point  
    Cat* c_p2 = new Cat("ruite");
    std::unique_ptr<Cat> u_c_p2(c_p2);
    // c_p2还能用吗?
    // 否则如下:无法独占
    c_p2->catInfo();                 //ruite
    u_c_p2->catInfo();               //ruite
    c_p2->set_cat_name("lanmao");
    u_c_p2->catInfo();               //lanmao

    cout<<"over~"<<endl; 
    return 0;
}

执行结果：

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
Constructor of Cat : ruite
cat info name : ruite
cat info name : ruite
cat info name : lanmao
over~
Destructor of Cat
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>

解决无法独占的问题：

• 方法一：

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[]) {
    // unique_point  
    Cat* c_p2 = new Cat("ruite");
    std::unique_ptr<Cat> u_c_p2(c_p2);
    c_p2 = nullptr;
    u_c_p2->catInfo();

    cout<<"over~"<<endl; 
    return 0;
}

执行结果： 

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
Constructor of Cat : ruite
cat info name : ruite
over~
Destructor of Cat
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>

• 方法二：

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[]) {
    // 第二种 new
    std::unique_ptr<Cat> u_c_p3{new Cat("hongmao")};
    u_c_p3->catInfo();
    u_c_p3->set_cat_name("heimao");
    u_c_p3->catInfo();
    cout<<"over~"<<endl; 
    return 0;
}

执行结果：  

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
Constructor of Cat : hongmao
cat info name : hongmao
cat info name : heimao
over~
Destructor of Cat
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>

 3.通过std::make_unique创建（推荐）

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[]) {
    // 推荐创建方式 第三种 std::move_unique
    std::unique_ptr<Cat> u_c_p4 = make_unique<Cat>();
    u_c_p4->catInfo();
    u_c_p4->set_cat_name("huangmao");
    u_c_p4->catInfo();
    cout<<"over~"<<endl; 
    return 0;
}

执行结果：  

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
cat info name : Mimi
cat info name : huangmao
over~
Destructor of Cat
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>

三、get()与->和解引用

- unique_ptr可以通过get()获取地址
- unique_ptr实现了->与*
    - 可以调用->调用成员函数
    - 可以调用*调用 deferencing

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[]) {
    // 推荐创建方式 第三种 std::move_unique
    std::unique_ptr<Cat> u_c_p4 = make_unique<Cat>();
    std::unique_ptr<int> u_i_p4 = make_unique<int>(200);
    u_c_p4->catInfo();
    u_c_p4->set_cat_name("huangmao");
    u_c_p4->catInfo();

    cout<<"============================"<<endl;

    cout<<*u_i_p4<<endl;
    cout<<"int address: "<<u_i_p4.get()<<endl;
    cout<<"Cat address: "<<u_c_p4.get()<<endl;
    cout<<"over~"<<endl; 
    return 0;
}

执行结果：   

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
cat info name : Mimi
cat info name : huangmao
============================
200
int address: 00000257966B71C0
Cat address: 00000257966C3450
over~
Destructor of Cat
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>

四、unique_ptr 与函数调用

第三节:unique_ptr与函数调用
    - unique_ptr是不可Copy，只可以Move
    - 在做函数参数或返回值中一定要注意所有权

函数调用与unique_ptr注意事项
    - Passing by value
        - 需要用std::move来转移内存拥有权
        - 如果参数直接传入std::make_unique语句，自动转换为move
    - Passing by reference
        - 如果设置参数为const则不能改变指向
            - 比如说reset()
        - reset()方法为智能指针清空方法
    - Return by value
        - 指向一个local object
        - 可以用作链式函数

1.pass by value

（1）需要用std::move来转移内存拥有权

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;

void do_with_cat_pass_value(std::unique_ptr<Cat> c) {
    c->catInfo();
} 

int main(int argc,char* argv[]) {
    // 1.pass by value
    std::unique_ptr<Cat> c1 = make_unique<Cat>("Tom");
    do_with_cat_pass_value(std::move(c1));
    return 0;
}

运行结果：

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
Constructor of Cat : Tom
cat info name : Tom
Destructor of Cat
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>

如果在do_with_cat_pass_value(std::move(c1));多加一句：c1->catInfo(); // 此时c1已经无效

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;

void do_with_cat_pass_value(std::unique_ptr<Cat> c) {
    c->catInfo();
} 

int main(int argc,char* argv[]) {
    // 1.pass by value
    std::unique_ptr<Cat> c1 = make_unique<Cat>("Tom");
    do_with_cat_pass_value(std::move(c1));
    c1->catInfo(); // 此时c1已经无效
    return 0;
}

运行结果：

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
Constructor of Cat : Tom
cat info name : Tom
Destructor of Cat
cat info name :
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>

（2）如果参数直接传入std::make_unique语句，自动转换为move

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;

void do_with_cat_pass_value(std::unique_ptr<Cat> c) {
    c->catInfo();
} 

int main(int argc,char* argv[]) {
    do_with_cat_pass_value(make_unique<Cat>("JiaFeiMao")); //move
    return 0;
}

运行结果：

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
Constructor of Cat : JiaFeiMao
cat info name : JiaFeiMao
Destructor of Cat
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>

• 总结：如果是pass by value ,传进去以后，这个值就不存在了。它的所有权就转移了，转移到函数里边，函数结束之后就直接消失了 

2.pass by reference

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;

void do_with_cat_pass_ref(std::unique_ptr<Cat>& c) {
    c->set_cat_name("TomCat");
    c->catInfo();
    c.reset();
}

int main(int argc,char* argv[]) {
    // 2. pass by ref
    // (不加const)
    std::unique_ptr<Cat> c2 = make_unique<Cat>("heimao");
    do_with_cat_pass_ref(c2); 
    // c2->catInfo(); // 此时c2已经无效
    cout<<"address: "<<c2.get()<<endl;
    return 0;
}

 运行过程：

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
Constructor of Cat : heimao
cat info name : TomCat
Destructor of Cat
address: 0000000000000000
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>

 注意：如果do_with_cat_pass_ref函数里不添加c.reset();那么c2->catInfo();还是可以的

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;

void do_with_cat_pass_ref(std::unique_ptr<Cat>& c) {
    c->set_cat_name("TomCat");
    c->catInfo();
    // c.reset();
}

int main(int argc,char* argv[]) {
    // 2. pass by ref
    // (不加const)
    std::unique_ptr<Cat> c2 = make_unique<Cat>("heimao");
    do_with_cat_pass_ref(c2); 
    c2->catInfo(); 
    cout<<"address: "<<c2.get()<<endl;
    return 0;
}

运行结果：

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
Constructor of Cat : heimao
cat info name : TomCat
cat info name : TomCat
address: 0000018F1CF14640
Destructor of Cat
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>

也可以加上const,使得do_with_cat_pass_ref函数内不能使用reset

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;

void do_with_cat_pass_ref(const std::unique_ptr<Cat>& c) {
    c->set_cat_name("TomCat");
    c->catInfo();
    // c.reset();// 如果加上了const,无法使用reset()
}

int main(int argc,char* argv[]) {
    // 2. pass by ref
    // (不加const)
    std::unique_ptr<Cat> c2 = make_unique<Cat>("heimao");
    do_with_cat_pass_ref(c2); 
    c2->catInfo(); 
    cout<<"address: "<<c2.get()<<endl;
    return 0;
}

运行结果：

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
Constructor of Cat : heimao
cat info name : TomCat
cat info name : TomCat
address: 000001D2F5343170
Destructor of Cat
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>

 链式调用

#include <iostream>
#include <memory>
#include "cat.h"
using namespace std;

std::unique_ptr<Cat> get_unique_ptr() {
    std::unique_ptr<Cat> p_cat = std::make_unique<Cat>("local cat");
    p_cat->catInfo(); // 输出: local cat
    cout<<p_cat.get()<<endl;
    cout<<&p_cat<<endl;
    p_cat->set_cat_name("TomCat");
    p_cat->catInfo(); // 输出: TomCat
    return p_cat;
}

int main(int argc,char* argv[]) {
    get_unique_ptr()->catInfo();
    cout<<"over~"<<endl;
    return 0;
}

运行结果：

PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug> ."D:/Work/C++UserLesson/cppenv/bin/Debug/app.exe"
Constructor of Cat : local cat
cat info name : local cat
0000023AC98439B0
00000077859AF7C8
cat info name : TomCat
cat info name : TomCat
Destructor of Cat
over~
PS D:\Work\C++UserLesson\cppenv\bin\Debug>