【14】c++11新特性 —＞共享智能指针

在C++中没有垃圾回收机制，必须自己释放分配的内存，否则就会造成内存泄露。解决这个问题最有效的方法是使用智能指针（smart pointer）。智能指针是存储指向动态分配（堆）对象指针的类，用于生存期的控制，能够确保在离开指针所在作用域时，自动地销毁动态分配的对象，防止内存泄露。智能指针的核心实现技术是引用计数，每使用它一次，内部引用计数加1，每析构一次内部的引用计数减1，减为0时，删除所指向的堆内存。

C++11中提供了三种智能指针，使用这些智能指针时需要引用头文件 < memory >：

std::shard_ptr : 共享的智能指针
std::unique_ptr : 独占的智能指针
std::weak_ptr : 弱引用的智能指针,它不共享指针,不能操作资源，是用来监视shared_ptr的。 

shared_ptr的初始化

共享智能指针是指多个智能指针可以同事管理同一块有效内存，共享智能指针shared_ptr是一个模板类，如果要进行初始化有三种方式：构造函数，std::make_shared辅助函数，reset方法。共享智能指针对象初始化完毕后，就指向了要管理的那块内存，如果想要查看当前有多少个智能指针同时管理这块内存，可以使用use_count。

通过构造函数初始化

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
	//使用智能指针管理一块int型的堆内存
	shared_ptr<int>ptr1(new int(520));
	cout << "ptr1 use count : " << ptr1.use_count() << endl;
	
	//使用智能指针管理一块字符数组对应的堆内存
	shared_ptr<char> ptr2(new char[12]);
	cout << "ptr2 use count : " << ptr2.use_count() << endl;

	//创建智能指针对象，不管理任何内存
	shared_ptr<int> ptr3;
	cout << "ptr3 use count : " << ptr3.use_count() << endl;

	//创建智能指针对象，不管理任何内存
	shared_ptr<int> ptr4(nullptr);
	cout << "ptr4 use count : " << ptr4.use_count() << endl;

	return 0;
}

注：如果智能指针被初始化了一块有效内存，那么这块内存的引用计数+1；如果智能指针没有被初始化或者被初始化为nullptr空指针，引用计数不会+1。另外，不要一个原始指针初始化多个shared_ptr.
下面代码运行会报错：

	int* p = new int;
	shared_ptr<int> p1(p);
	shared_ptr<int> p2(p);

通过拷贝和移动构造函数初始化

当一个智能指针被初始化之后，就可以通过这个智能指针初始化其他新对象。在创建新对象的时候，对应的拷贝构造函数或者移动构造函数就被自动调用了。

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
	//使用智能指针管理一块int型的堆内存
	shared_ptr<int>ptr1(new int(520));
	cout << "ptr1 use count : " << ptr1.use_count() << endl;
	
	//调用拷贝构造函数
	shared_ptr<int>ptr2(ptr1);
	cout << "ptr2 use count : " << ptr2.use_count() << endl;

	shared_ptr<int>ptr3 = ptr2;
	cout << "ptr3 use count : " << ptr3.use_count() << endl;

	//调用移动构造函数
	shared_ptr<int>ptr4(move(ptr3));
	cout << "ptr4 use count : " << ptr4.use_count() << endl;

	shared_ptr<int>ptr5 = move(ptr4);
	cout << "ptr5 use count : " << ptr5.use_count() << endl;

	return 0;
}

move移动语义只是转让内存的所有权，因此引用计数不会变化。