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C++ Boost PointerContainer智能指針詳解

更新時間：2022年11月17日 15:06:37 作者：無水先生

智能指針是一種像指針的C++對象，但它能夠在對象不使用的時候自己銷毀掉。雖然STL提供了auto_ptr，但是由于不能同容器一起使用（不支持拷貝和賦值操作），因此很少有人使用。它是Boost各組件中，應(yīng)用最為廣泛的一個

一、提要

在 C++11 中，Boost.PointerContainer是另一個智能指針，一般是用來生成集合數(shù)據(jù)的，本文闡述這種指針的特點和用法。

二、智能指針Boost.PointerContainer

庫 Boost.PointerContainer 提供專門用于管理動態(tài)分配對象的容器。例如，在 C++11 中，您可以使用 std::vector<std::unique_ptr<int>> 創(chuàng)建這樣的容器。但是，來自 Boost.PointerContainer 的容器可以提供一些額外的便利。

Example2.1.Usingboost::ptr_vector

#include <boost/ptr_container/ptr_vector.hpp>
#include <iostream>
int main()
{
  boost::ptr_vector<int> v;
  v.push_back(new int{1});
  v.push_back(new int{2});
  std::cout << v.back() << '\n';
}

類 boost::ptr_vector 基本上像 std::vector<std::unique_ptr<int>> 一樣工作（參見示例 2.1）。但是，因為 boost::ptr_vector 知道它存儲動態(tài)分配的對象，所以像 back() 這樣的成員函數(shù)會返回對動態(tài)分配對象的引用，而不是指針。因此，該示例將 2 寫入標(biāo)準(zhǔn)輸出。

例子1.boost::ptr_set以直觀正確的順序

#include <boost/ptr_container/ptr_set.hpp>
#include <boost/ptr_container/indirect_fun.hpp>
#include <set>
#include <memory>
#include <functional>
#include <iostream>
int main()
{
  boost::ptr_set<int> s;
  s.insert(new int{2});
  s.insert(new int{1});
  std::cout << *s.begin() << '\n';
  std::set<std::unique_ptr<int>, boost::indirect_fun<std::less<int>>> v;
  v.insert(std::unique_ptr<int>(new int{2}));
  v.insert(std::unique_ptr<int>(new int{1}));
  std::cout << **v.begin() << '\n';
}

示例 1 說明了使用專用容器的另一個原因。該示例將 int 類型的動態(tài)分配變量存儲在 boost::ptr_set 和 std::set 中。 std::set 與 std::unique_ptr 一起使用。

使用 boost::ptr_set，元素的順序取決于 int 值。 std::set 比較 std::unique_ptr 類型的指針，而不是指針引用的變量。要使 std::set 根據(jù) int 值對元素進行排序，必須告知容器如何比較元素。在示例 1 中，使用了 boost::indirect_fun（由 Boost.PointerContainer 提供）。使用 boost::indirect_fun，std::set 被告知不應(yīng)該根據(jù) std::unique_ptr 類型的指針對元素進行排序，而是根據(jù)指針?biāo)傅?int 值。這就是示例顯示 1 兩次的原因。

除了 boost::ptr_vector 和 boost::ptr_set 之外，還有其他容器可用于管理動態(tài)分配的對象。這些附加容器的示例包括 boost::ptr_deque、boost::ptr_list、boost::ptr_map、boost::ptr_unordered_set 和 boost::ptr_unordered_map。這些容器對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)庫中眾所周知的容器。

例子2 .來自 Boost.PointerContainer 的容器插入器

#include <boost/ptr_container/ptr_vector.hpp>
#include <boost/ptr_container/ptr_inserter.hpp>
#include <array>
#include <algorithm>
#include <iostream>
int main()
{
  boost::ptr_vector<int> v;
  std::array<int, 3> a{{0, 1, 2}};
  std::copy(a.begin(), a.end(), boost::ptr_container::ptr_back_inserter(v));
  std::cout << v.size() << '\n';
}

Boost.PointerContainer 為其容器提供插入器。它們在命名空間 boost::ptr_container 中定義。要訪問插入器，您必須包含頭文件 boost/ptr_container/ptr_inserter.hpp。

示例 2 使用函數(shù) boost::ptr_container::ptr_back_inserter()，它創(chuàng)建了一個 boost::ptr_container::ptr_back_insert_iterator 類型的插入器。此插入器被傳遞給 std::copy() 以將數(shù)組 a 中的所有數(shù)字復(fù)制到向量 v。因為 v 是 boost::ptr_vector 類型的容器，它需要動態(tài)分配的 int 對象的地址，所以插入器使用堆上的新地址并將地址添加到容器中。

除了 boost::ptr_container::ptr_back_inserter() 之外，Boost.PointerContainer 還提供了 boost::ptr_container::ptr_front_inserter() 和 boost::ptr_container::ptr_inserter() 函數(shù)來創(chuàng)建相應(yīng)的插入器。