C++11 智能指針unique_ptr使用 -- 以排序二叉樹為例
用智能指針可以簡化內存管理。以樹為例,如果用普通指針,通常是在插入新節點時用new,在析構函數中調用delete;但有了unique_ptr類型的智能指針,就不需要在析構函數中delete了,因為當unique_ptr類型的指針P生命結束時(比如對於局部變量,程序執行到局部變量的作用域范圍之外),P會自動delete它擁有的資源(指針指向的空間)。對於shared_ptr,情況更加復雜一些,shared_ptr會維護一個use count,即有多少個指針共享這一資源,當use count為0時,資源被自動釋放。
有一篇wiki專門解釋了這種模式(將資源的獲取與釋放與對象的生命周期綁定),http://en.wikipedia.org/wiki/Resource_Acquisition_Is_Initialization
這篇文章主要關注unique_ptr,如果不熟悉,可以先讀一下這個:http://www.cplusplus.com/reference/memory/unique_ptr/
這裡用排序二叉樹的簡單實現來展示如何使用unique_ptr,我們只實現插入一個int,以及中序遍歷輸出所有數字的功能,這已經足以解釋unique_ptr的使用方法(其實是,我不太會寫二叉樹的平衡- -)
TreeNode代表一個樹節點,包括一個int值,和指向左右子樹的智能指針。我們在TreeNode和BST裡都實現了insert(int)和inOrder(),BST中的方法基本上是調用TreeNode的對應方法(BST的方法只是一個wrapper,真正干活的是TreeNode裡的對應方法)
復制代碼
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <memory>
using namespace std;
class TreeNode{
public:
unique_ptr<TreeNode> left;
unique_ptr<TreeNode> right;
int val;
TreeNode(){}
TreeNode(int value): val(value){}
void insert(int value){
if (value <= val) {
if (left) {
left->insert(value);
} else {
left.reset(new TreeNode(value));
}
} else {
if (right) {
right->insert(value);
} else {
right.reset(new TreeNode(value));
}
}
}
void inOrder(stringstream& ss){
if (left){
left->inOrder(ss);
}
ss << val << " ";
if (right) {
right->inOrder(ss);
}
}
};
class BST {
public:
BST ();
virtual ~BST ();
void insert(int value);
string inOrder();
private:
unique_ptr<TreeNode> root;
};
BST::BST(){}
BST::~BST(){}
void BST::insert(int value){
if(root){
root->insert(value);
} else {
root.reset(new TreeNode(value));
}
}
string BST::inOrder(){
if (root) {
stringstream ss;
root->inOrder(ss);
return ss.str();
} else {
return "";
}
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
BST bst;
bst.insert(4);
bst.insert(5);
bst.insert(2);
bst.insert(1);
cout << bst.inOrder() << endl;
return 0;
}