Smart Pointer di C++

Termasuk bagian Pemrograman Berorientasi Object dalam perjalanan C++ di Coddy. Pelajaran 15 dari 104.

Smart pointers adalah class pembungkus yang mengelola memori heap secara otomatis untukmu. Smart pointers menghilangkan kebutuhan untuk memanggil delete secara manual dengan membersihkan memori saat pointer keluar dari cakupan.

Sertakan header <memory> untuk menggunakan smart pointer.

unique_ptr - kepemilikan eksklusif. Hanya satu pointer yang dapat memiliki resource pada satu waktu.

#include <memory>

std::unique_ptr<Player> player = std::make_unique<Player>("Hero");
player->attack();  // Gunakan seperti pointer biasa

// Tidak bisa disalin, tetapi kepemilikannya bisa dipindahkan
std::unique_ptr<Player> player2 = std::move(player);
// player sekarang bernilai nullptr

shared_ptr - kepemilikan bersama. Beberapa pointer dapat memiliki resource yang sama. Memori dibebaskan saat pemilik terakhir dihancurkan.

std::shared_ptr<Player> p1 = std::make_shared<Player>("Hero");
std::shared_ptr<Player> p2 = p1;  // Keduanya memiliki sumber daya tersebut

std::cout << p1.use_count();  // Menampilkan 2

weak_ptr adalah pengamat yang tidak memiliki shared_ptr. Berguna untuk memutus referensi siklik.

std::shared_ptr<Player> shared = std::make_shared<Player>("Hero");
std::weak_ptr<Player> weak = shared;

if (auto locked = weak.lock()) {  // Ubah menjadi shared_ptr
    locked->attack();
}

Gunakan unique_ptr secara default untuk kepemilikan tunggal. Gunakan shared_ptr saat beberapa object perlu berbagi resource. Gunakan weak_ptr untuk mengamati tanpa memperpanjang masa hidup.

Utamakan make_unique dan make_shared daripada new mentah.

Tantangan

Mudah

Mari kita buat sistem berbagi dokumen yang menunjukkan berbagai model kepemilikan smart pointer. Kamu akan melihat bagaimana unique_ptr menerapkan kepemilikan eksklusif, bagaimana shared_ptr memungkinkan beberapa pemilik, dan bagaimana weak_ptr dapat mengamati tanpa memengaruhi masa hidup objek.

Kamu akan membuat dua file untuk mengatur kodemu:

Document.h: Definisikan class Document yang merepresentasikan dokumen yang dapat dibagikan. Class ini harus memiliki:
- Atribut title private (string)
- Konstruktor yang menerima title dan mencetak "Document created: <title>"
- Destructor yang mencetak "Document deleted: <title>"
- Method getTitle() yang mengembalikan title
main.cpp: Tunjukkan ketiga tipe smart pointer dengan membaca title dokumen dari input, lalu:
- Buat unique_ptr ke sebuah Document dengan title dari input
- Cetak "Unique owner: <title>"
- Pindahkan kepemilikan ke unique_ptr lain menggunakan std::move
- Cetak "Ownership transferred"
- Buat shared_ptr ke Document baru dengan title "SharedDoc"
- Buat shared_ptr kedua yang menunjuk ke dokumen yang sama
- Cetak "Shared owners: <count>" menggunakan use_count()
- Buat weak_ptr dari salah satu shared pointer
- Gunakan lock() untuk mengakses dokumen melalui weak pointer dan cetak "Weak access: <title>"

Ingat untuk menyertakan <memory> untuk smart pointer. Gunakan std::make_unique dan std::make_shared untuk membuat smart pointer-mu. Pesan destructor akan membantumu melihat kapan setiap dokumen dibersihkan secara otomatis di akhir program.

Sertakan file header-mu di main.cpp menggunakan #include "Document.h".

Coba sendiri

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include "Document.h"

using namespace std;

int main() {
    string inputTitle;
    cin >> inputTitle;

    // TODO: Buat unique_ptr ke Document dengan inputTitle
    // menggunakan std::make_unique

    // TODO: Cetak "Unique owner: <title>"

    // TODO: Pindahkan kepemilikan ke unique_ptr lain menggunakan std::move

    // TODO: Cetak "Ownership transferred"

    // TODO: Buat shared_ptr ke Document baru dengan judul "SharedDoc"
    // menggunakan std::make_shared

    // TODO: Buat shared_ptr kedua yang menunjuk ke dokumen yang sama

    // TODO: Cetak "Shared owners: <count>" menggunakan use_count()

    // TODO: Buat weak_ptr dari salah satu shared_ptr

    // TODO: Gunakan lock() untuk mengakses dokumen melalui weak_ptr
    // dan cetak "Weak access: <title>"

    return 0;
}

Uji dirimu

Pelajaran ini berisi kuis singkat. Mulai pelajarannya untuk menjawab kuis dan melacak progresmu.

Semua pelajaran di Pemrograman Berorientasi Object

1Dasar-Dasar OOP

File Eksternal Build dan Kompilasi C++File Header dan File Source Namespace dan Cakupan Pengantar OOP dalam C++class vs object Pointer 'this'method (Fungsi Anggota)Atribut (Anggota Data)Dasar Ctor dan Dtor Ringkasan: Kalkulator Sederhana

4Properti class

Anggota instance vs static Getter dan setter Fungsi anggota const Kata kunci mutable Method dan variabel static Fungsi dan class friend Rangkuman, Pengelola Rekening Bank

7Pewarisan

Pewarisan Dasar Tingkat Akses pada Pewarisan Urutan Pemanggilan Ctor & Dtor Penimpaan method Fungsi Virtual & VTable Pewarisan Berganda Pewarisan Virtual Rangkuman: Hierarki Karyawan

10Gambaran Umum STL

Gambaran Umum dan Filosofi STL Kontainer STL Iterator Algoritma STL Functor dan Ekspresi Lambda Rangkuman: Frekuensi Kata

13Pola Desain Bagian 1

Pengantar Pola Desain Pola Singleton Factory dan Abstract Factory Pola Builder Pola Observer Pola Strategy

Latihan sendiri: Compiler C++ online