C 智慧型指標

首先要知道智慧型指標是用來解決什麼問題的，首先我們先看下面這段**

void func(int *p)
delete sp;
}

這個函式有乙個很大的問題，如果傳入的引數p為空，遇到 if 語句就命中之後就會丟擲異常，程式中斷。那麼指標sp指向開闢的記憶體沒有釋放，導致記憶體洩漏。有什麼方法可以來解決這個問題？

棧：系統開闢記憶體，系統釋放；堆：手動開闢記憶體，手動釋放。那麼如果能對堆上空間實現使用者分配、系統自行**的機制，就不用擔心記憶體洩露的問題了。

智慧型指標的思想：定義乙個類來封裝資源的分配和釋放，在建構函式完成資源的分配和初始化，在析構函式中完成資源的清理和釋放，可以保證資源的正確使用和釋放。(資源指的是堆上資源)

看下面這段**：

#includetemplate class smart_ptr
~smart_ptr()//析構函式 
t& operator*()//*運算子過載
t* operator->()//->運算子過載
private:
t *mptr;
};int main()

smart_ptrsp2 = sp1;這句**會釋放同一塊記憶體兩次，導致程式出錯。

這裡介紹四個智慧型指標auto_ptr

1、auto_ptr（已經被摒棄）

實現一：不帶標記的auto_ptr（所有權唯一）

smart_ptr(const smart_ptr& rhs)//拷貝建構函式

smart_ptr& operator=(const smart_ptr& rhs)//賦值運算子過載

return *this;

} t& operator*()

t* operator->()

private:

void release()const

t *mptr;

};int main()

問題：*sp1 = 20; sp1指標指向已經為null，對其解引用訪問了保留區的資料，程式出錯。

實現二：帶有標記的auto_ptr（釋放權唯一，管理權不唯一)，即可以多個auto_ptr管理同一片記憶體，但是只能有乙個指標釋放該片記憶體。怎麼確定是哪個指標能釋放呢？在成員變數中加入乙個標誌變數flag，flag為true則有釋放權，flag為false則沒有釋放權。那麼就牽扯釋放許可權轉移的問題，概括來說就是舊智慧型指標擁有的許可權，那麼新智慧型指標也擁有。舊智慧型指標沒有的許可權，那麼新智慧型指標也沒有。

這個功能的實現：new flag = old flag; old flag = false;

#includetemplateclass smartptr
smartptr(const smartptr& rhs) :mptr(rhs.mptr)
smartptr& operator = (const smartptr& rhs)
return *this;
} ~smartptr()
mptr = null;
} t& operator*()
t* operator->()
private:
t* mptr;
mutable bool flag;//是否擁有釋放權
};void func(smartptrsp)//true
{}int main()

問題：根據管理權原則一，若舊智慧型指標有釋放權，則新智慧型指標將釋放權拿走，舊釋放權false。那麼如果這個新智慧型指標只是乙個臨時量，隨著生存週期的到來也隨之消失，那塊被管理的記憶體豈不是莫名其妙就被釋放了

2、scope_ptr(管理權唯一，釋放權唯一）在auto_ptr中，因為設計的問題，導致在使用拷貝建構函式和賦值運算子的可過載函式時，發生了訪問空指標、野指標的情況。為了規避這些情況，scoped_str在設計的時候就直接遮蔽了拷貝建構函式和賦值運算子過載函式。

#includetemplateclass scope_ptr
~scope_ptr()
t& operator*()
t* operator->()
private:
scope_ptr(const scope_ptr&);
scope_ptr& operator=(const scope_ptr&);
t* mptr;
};int main()

問題： scoped_ptr的原則也是「管理權唯一，釋放權唯一」，因為遮蔽了拷貝建構函式和賦值運算子過載函式，所以不可能通過這兩種方式去使得兩個及以上的指標指向同一片記憶體，但是仍然避免不了人為的操作，如sp1和sp2；即初始化兩個scope_ptr指向同一片記憶體，當其中乙個指標釋放了該記憶體，另乙個再想去修改記憶體的內容的話程式就會崩潰

3、shared_ptr（管理權不唯一，釋放權不唯一）

shared_ptr是基於「引用計數」實現的，多個shared_ptr可指向同一片記憶體，並且它們維護著共享的引用計數器——記錄著指向同一片記憶體的shared_ptr物件的個數。當最後乙個指向某一片記憶體的shared_ptr物件也銷毀之後，會自動銷毀掉該片記憶體。shared_ptr很好地解決了多個智慧型指標指向一塊記憶體塊時, 析構時程式崩潰的情況。

引用計數器：我們只需要乙個引用計數器物件，這個物件中就儲存了所有關於記憶體引用的資訊。

}void delref(void* mptr)//刪除

else

}} int getref(void* mptr)//獲取

else

}private:

class node;

std::vector::iterator find(void* mptr)//使用迭代器查詢

}return it;

} class node//結點型別

//建構函式

public:

void* addr;//存放的位址

int ref;//引用計數

}; std::vectorvec;

};

templateclass shared_ptr
shared_ptr(const shared_ptr& rhs) :mptr(rhs.mptr)//拷貝建構函式
shared_ptr& operator = (const shared_ptr& rhs)//賦值運算子過載
mptr = rhs.mptr;
addref();
} return *this;
} ~shared_ptr()
mptr = null;
} t& operator*()
t* operator->()
private:
void addref()
void delref()
int getref()
t* mptr;
static ref_management rm;//引用計數器成員變數象
};//靜態成員變數類外初始化
templateref_management shared_ptr::rm;
int main()

問題：雖然shared_ptr很好地解決了「多個智慧型指標指向同一塊記憶體時，析構時出錯」的問題，可是同時也帶來了新的問題。shared_ptr之間不能相互引用，否則管理的堆上記憶體塊無法釋放。

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