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线程安全性
多线程环境下,调用不同shared_ptr实例的成员函数是不需要额外的同步手段的,即使这些shared_ptr拥有的是同样的对象。但是如果多线程访问(有写操作)同一个shared_ptr,则需要同步,否则就会有race condition 发生。也可以使用 shared_ptr overloads of atomic functions来防止race condition的发生。
多个线程同时读同一个shared_ptr对象是线程安全的,但是如果是多个线程对同一个shared_ptr对象进行读和写,则需要加锁。
多线程读写shared_ptr所指向的同一个对象,不管是相同的shared_ptr对象,还是不同的shared_ptr对象,也需要加锁保护。例子如下:
//程序实例 shared_ptr<long> global_instance = make_shared<long>(0); std::mutex g_i_mutex; void thread_fcn() { //std::lock_guard<std::mutex> lock(g_i_mutex); //shared_ptr<long> local = global_instance; for(int i = 0; i < 100000000; i++) { *global_instance = *global_instance + 1; //*local = *local + 1; } } int main(int argc, char** argv) { thread thread1(thread_fcn); thread thread2(thread_fcn); thread1.join(); thread2.join(); cout << "*global_instance is " << *global_instance << endl; return 0; } 在线程函数thread_fcn的for循环中,2个线程同时对global_instance进行加1的操作。这就是典型的非线程安全的场景,最后的结果是未定的,运行结果如下:
*global_instance is 197240539
如果使用的是每个线程的局部shared_ptr对象local,因为这些local指向相同的对象,因此结果也是未定的,运行结果如下: *global_instance is 160285803
因此,这种情况下必须加锁,将thread_fcn中的第一行代码的注释去掉之后,不管是使用global_instance,还是使用local,得到的结果都是:
*global_instance is 200000000
答案解析
无
1.5.10 请你回答一下智能指针有没有内存泄露的情况
参考回答
智能指针有内存泄露的情况发生。
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智能指针发生内存泄露的情况
当两个对象同时使用一个shared_ptr成员变量指向对方,会造成循环引用,使引用计数失效,从而导致内存泄露。
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智能指针的内存泄漏如何解决?
为了解决循环引用导致的内存泄漏,引入了弱指针weak_ptr,weak_ptr的构造函数不会修改引用计数的值,从而不会对对象的内存进行管理,其类似一个普通指针,但是不会指向引用计数的共享内存,但是可以检测到所管理的对象是否已经被释放,从而避免非法访问。
答案解析
//程序实例
#include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;
class Child;
class Parent{
private:
std::shared_ptr<Child> ChildPtr;
public:
void setChild(std::shared_ptr<Child> child) {
this->ChildPtr = child;
}
void doSomething() {
if (this->ChildPtr.use_count()) {
}
}
~Parent() {
}
};
class Child{
private:
std::shared_ptr<Parent> ParentPtr;
public:
void setPartent(std::shared_ptr<Parent> parent) {
this->ParentPtr = parent;
}
void doSomething() {
if (this->ParentPtr.use_count()) {
}
}
~Child() {
}
};
int main() {
std::weak_ptr<Parent> wpp;
std::weak_ptr<Child> wpc;
{
std::shared_ptr<Parent> p(new Parent);
std::shared_ptr<Child> c(new Child);
p->setChild(c);
c->setPartent(p);
wpp = p;
wpc = c;
std::cout << p.use_count() << std::endl;
std::cout << c.use_count() << std::endl;
}
std::cout << wpp.use_count() << std::endl;
std::cout << wpc.use_count() << std::endl;
return 0;
}
/* 程序运行结果:
2
2
1
1
*/
上述代码中,parent有一个shared_ptr类型的成员指向孩子,而child也有一个shared_ptr类型的成员指向父亲。然后在创建孩子和父亲对象时也使用了智能指针c和p,随后将c和p分别又赋值给child的智能指针成员parent和parent的智能指针成员child。从而形成了一个循环引用。