C++11 智能指针unique_ptr使用 — 以排序二叉树为例 – ttang

    用智能指针可以简化内存管理。以树为例,如果用普通指针,通常是在插入新节点时用new,在析构函数中调用delete;但有了unique_ptr类型的智能指针,就不需要在析构函数中delete了,因为当unique_ptr类型的指针P生命结束时(比如对于局部变量,程序执行到局部变量的作用域范围之外),P会自动delete它拥有的资源(指针指向的空间)。对于shared_ptr,情况更加复杂一些,shared_ptr会维护一个use count,即有多少个指针共享这一资源,当use count为0时,资源被自动释放。

    有一篇wiki专门解释了这种模式(将资源的获取与释放与对象的生命周期绑定),http://en.wikipedia.org/wiki/Resource_Acquisition_Is_Initialization

    这篇文章主要关注unique_ptr,如果不熟悉,可以先读一下这个:http://www.cplusplus.com/reference/memory/unique_ptr/

    这里用排序二叉树的简单实现来展示如何使用unique_ptr,我们只实现插入一个int,以及中序遍历输出所有数字的功能,这已经足以解释unique_ptr的使用方法(其实是,我不太会写二叉树的平衡- -)

    TreeNode代表一个树节点,包括一个int值,和指向左右子树的智能指针。我们在TreeNode和BST里都实现了insert(int)和inOrder(),BST中的方法基本上是调用TreeNode的对应方法(BST的方法只是一个wrapper,真正干活的是TreeNode里的对应方法)

#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;
}

     有人提到可能要把TreeNode指定为NonCopyable,见http://stackoverflow.com/questions/6679482/smart-pointers-for-modelling-a-general-tree-structure-its-iterators,挺有道理的,这个实现不算复杂,可以参考http://en.wikibooks.org/wiki/More_C%2B%2B_Idioms/Non-copyable_Mixin

 

本文链接:C++11 智能指针unique_ptr使用 — 以排序二叉树为例,转载请注明。



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