C++中的智能指针

C++中的智能指针（Smart Pointer）

1. 介绍2. 智能指针的简单自实现3. shared_ptr

3.1 shared_ptr的原理3. 2 实例3.3 shared_ptr的循环引用 4. weak_ptr

4.1 weak_ptr解决循环引用 5. unique_ptr

传统指针存在的问题：

需要手动管理内存；容易发生内存泄露（忘记释放、出现异常等）；释放之后产生野指针。

智能指针就是为了解决传统指针存在的问题：

auto_ptr：属于C++98标准，在C++11中已经不推荐使用（有缺陷，比如不能用于数组）；shared_pt：属于C++11标准；unique_prt：属于C++11标准。 2. 智能指针的简单自实现

template 
class SmartPointer {
    T *m_pointer;
 public:
    SmartPointer(T *pointer):m_pointer(pointer) { }
     ~SmartPoiner() {
          if(m_pointer == nullptr) return;
          delete m_pointer;
     }
     T *operator->() {
          return m_pointer;
     }
 };

shared_ptr的设计理念：

多个shared_ptr可以指向同一个对象，当最后一个shared_ptr在作用域范围内结束时，对象才会被自动释放。

可以通过一个已存在的智能指针初始化一个新的智能指针：

shared_ptr p1(new Person());shared_ptr p2(p1);

针对数组的用法：

shared_ptr ptr1(new Person[5]{}, [ ] (Person *p) { delete[] p; })；

shared_ptr person(new Person[5] {});

一个shared_ptr会对一个对象产生强引用（strong reference）；

每个对象都有个与之对应的强引用计数，记录着当前对象被多少个shared_ptr强引用着；

可以通过shared_ptr的use_count函数获得强引用计数；

当有一个新的shared_ptr指向对象时，对象的强引用计数就会+1；

当有一个shared_ptr销毁时（比如作用域结束），对象的强引用计数就会-1；

当一个对象的强引用计数为0时（没有任何shared_ptr指向对象时），对象就会自动销毁（析构）。

Person *p =  new Person(); // Person()
{
    shared_ptr p1(p);
}   // ~Person()

{
    shared_ptr p2(p);
}  // ~Person()

weak_ptr会对一个对象产生弱引用；weak_ptr可以指向对象解决shared_ptr的循环引用问题。

class Car {
public:
    weak_ptr m_person;
 }；
class Person {
public:
     share_ptr m_car = nullptr;
};
share_ptr person(new Person());
share_ptr car(new Car());
person->m_car = car;
car->m_person = person;

unique_ptr也会对一个对象产生强引用，它可以确保同一时间只有1个指针指向对象；当``unique_ptr`销毁时（作用域结束时），其指向的对象也就自动销毁了；可以使用std::move函数转移unique_ptr的所有权；

// ptr1强引用着Person对象
unique_ptr ptr1(new Person());
// 转移之后，ptr1强引用着Person对象
unique_ptr ptr2 = std::move(ptr1);