總結四類智慧型指標

c++中的動態記憶體管理通過 new delete運算子來完成的：

new：在動態記憶體中為物件分配空間並且返回乙個指向該物件的指標，可對物件進行初始化；

delete：接受乙個動態物件的指標，銷毀該物件，並釋放與之關聯的記憶體。

首先說一下為什麼使用智慧型指標，存在以下幾種情形：

申請的空間在使用完甚至程式結束時忘記釋放，這會造成了記憶體洩露；

有時在尚有指標引用記憶體的情況下記憶體就被釋放了，這會產生非法記憶體的指標（野指標）；

現有的智慧型指標有：auto_ptr、shared_ptr、weak_ptr、unique_ptr，其中第乙個auto_ptr已被c++11棄用，後三個是c++11新支援的。

使用智慧型指標很大程度上可以避免上面的問題，因為智慧型指標就是乙個類，當超過了類的作用域，類會自動呼叫析構函式，析構函式會自動釋放資源。使用智慧型指標需要新增標頭檔案memory。

c++98方案，c++11已經棄用，但是這裡還是要講一下：

auto_ptr採用所有權模式:

auto_ptr< string> p1 (new string ("i reigned lonely as a cloud.」));
auto_ptrp2;
p2 = p1; //auto_ptr不會報錯.

此時不會報錯，p2剝奪了p1的所有權，但是當程式執行時訪問p1將會報錯。

所以auto_ptr的缺點是：存在潛在的記憶體崩潰問題！

unique_ptr 替換了auto_ptr，同樣採用了所有權模式。

unique_ptr實現獨佔式擁有或嚴格擁有概念，保證同一時間內只有乙個智慧型指標可以指向該物件。它對於避免資源洩露(例如「以new建立物件後因為發生異常而忘記呼叫delete」)特別有用。

unique_ptrp3 (new string ("auto"));         
unique_ptrp4； 
p4 = p3;//此時會報錯！！

編譯器認為p4=p3非法，避免了p3不再指向有效資料的問題。因此，unique_ptr比auto_ptr更安全。

另外unique_ptr還有更聰明的地方：當程式試圖將乙個 unique_ptr 賦值給另乙個時，如果源 unique_ptr 是個臨時右值，編譯器允許這麼做；如果源 unique_ptr 將存在一段時間，編譯器將禁止這麼做，比如：

unique_ptrpu1(new string ("hello world"));
unique_ptrpu2;
pu2 = pu1; // #1 not allowed
unique_ptrpu3;
pu3 = unique_ptr(new string ("you")); // #2 allowed

其中#1留下懸掛的unique_ptr(pu1)，這可能導致危害。而#2不會留下懸掛的unique_ptr，因為它呼叫 unique_ptr 的建構函式，該建構函式建立的臨時物件在其所有權讓給 pu3 後就會被銷毀。這種隨情況而已的行為表明，unique_ptr 優於允許兩種賦值的auto_ptr 。

注：如果確實想執行類似與#1的操作，要安全的重用這種指標，可給它賦新值。c++有乙個標準庫函式std::move()，讓你能夠將乙個unique_ptr賦給另乙個。例如：

unique_ptrps1, ps2;
ps1 = demo("hello");
ps2 = move(ps1);
ps1 = demo("alexia");
cout << *ps2 << *ps1 << endl;

初始化：必須採用直接初始化形式，不支援普通的拷貝或者賦值操作：

unique_ptrp1;				//指向乙個double的unique_ptr
unique_ptrp2 (new int(42) ); //p2指向乙個值為42的的int
unique_ptrp3 (p2); //錯誤：不支援拷貝
p1=p2; //錯誤 不支援賦值

unique操作

雖然不支援拷貝和賦值，但是可以呼叫release或者reset將指標的所有權從乙個（非const）unique_ptr轉移給另乙個unique：

shared_ptr實現共享式擁有概念。多個智慧型指標可以指向相同物件，該物件和其相關資源會在「最後乙個引用被銷毀」時候釋放。從名字share就可以看出了資源可以被多個指標共享，它使用計數機制來表明資源被幾個指標共享。可以通過成員函式use_count()來檢視資源的所有者個數。除了可以通過new來構造，還可以通過傳入auto_ptr, unique_ptr,weak_ptr來構造。當我們呼叫release()時，當前指標會釋放資源所有權，計數減一。當計數等於0時，資源會被釋放。

shared_ptr 是為了解決 auto_ptr 在物件所有權上的侷限性(auto_ptr 是獨佔的), 在使用引用計數的機制上提供了可以共享所有權的智慧型指標。

c++11提供的這兩種智慧型指標（ shared_ptr、unique_ptr）的區別在於管理底層指標的方式：

#include #include #include using namespace std;
int main()
};class b
};void fun()
{shared_ptrpb(new b());
shared_ptrpa(new a());
pb->pa_ = pa;
pa->pb_ = pb;
cout可以看到fun函式中pa ，pb之間互相引用，兩個資源的引用計數為2，當要跳出函式時，智慧型指標pa，pb析構時兩個資源引用計數會減一，但是兩者引用計數還是為1，導致跳出函式時資源沒有被釋放（a b的析構函式沒有被呼叫），如果把其中乙個改為weak_ptr就可以了，我們把類a裡面的shared_ptr pb_; 改為weak_ptr pb_; 執行結果如下，這樣的話，資源b的引用開始就只有1，當pb析構時，b的計數變為0，b得到釋放，b釋放的同時也會使a的計數減一，同時pa析構時使a的計數減一，那麼a的計數為0，a得到釋放。
注意的是我們不能通過weak_ptr直接訪問物件的方法，比如b物件中有乙個方法print(),我們不能這樣訪問，pa->pb_->print(); 英文pb_是乙個weak_ptr，應該先把它轉化為shared_ptr,如：shared_ptr p = pa->pb_.lock(); p->print();

總結四類智慧型指標

智慧型指標總結

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