C++11：智能指针

头文件memory

名称空间 std

what is 智能指针？

诸如 auto_ptr 以及 C++11 新增的 shared_ptr 和 unique_ptr 等智能指针模板使得管理由 new 分配的内存更容易。它们是类。如果使用这些智能指针（而不是常规指针）来保存 new 返回的地址，则不必在以后使用删除运算符。智能指针对象过期时（即超出了类的作用域时），其析构函数将自动调用 delete 运算符，无需手动释放new出来的内存。

四种智能指针

先看下面这段程序：

xxx_ptr<string> pl(new string("auto");
xxx_ptr<string> p2;
p2=p1; 

其中xxx_ptr仅仅是指向string对象的指针。如果不对赋值运算符进行重载，那么在程序结束时释放p1p2一定会异常，因为默认浅拷贝。对于赋值运算符的重载，有以下几种实现办法：

1. 深拷贝（我们之前自己实现的时候用这个）
2. 建立所有权概念（auto_ptr, unique_ptr）
3. 增加指针计数器 (shared_ptr)

使用方法

// 1. 使用构造函数

auto_ptr<string> p1(new string("hahahaha")); 
auto_ptr<string> p2(p_str); //p_str是普通指针
unique_ptr<string> p3(new string("hahahaha")); 
unique_ptr<string> p4(p_str); 
shared_ptr<string> p5(new string("hahahaha")); 
shared_ptr<string> p6(p_str);

//2. 使用make_shared函数

shared_ptr<string> p7 = make_shared<string>("hahahaha")
int tmp = p7.usecount() // 引用次数

auto_ptr

是C++98的方案，现已弃用。

auto_ptr<string> pl(new string("auto");
auto_ptr<string> p2;
p2=p1; //这句话使得p1指向的位置无效，所有权完全给到p2.这句话在编译时不会有任何问题，执行时，再次访问p1内容时却会使程序异常。这是“不安全”的现象，所以弃用

unique_ptr

相比之下，unique_ptr:

unique_ptr<string> pl(new string("auto");
unique_ptr<string> p2;
p2=p1; //编译不通过。被认为是比auto_ptr更“安全”。

那是不是unique_ptr完全不能通过赋值得来呢？如果赋值号右侧的是临时右值的话，是可以的。

unique_ptr<string>demo{const char* s)
{
    unique ptr<string> temp(new string(s));
    return temp;
}
int main()
{ 
    unique_ptr<string> ps;
    ps = demo("Uniquely special");
    return 0;
}

那unique_ptr 如何能够区分安全和不安全的用法呢?答案是它使用了C++11新增的移动构造函数和右值引用。

可以使用new[]，而另外两个不能使用new[]

shared_ptr

策略：创建智能更高的指针，跟踪引用特定对象的智能指针数。这称为引用计数(reference counting)。
例如，赋值时，让数将加1,而指针过期时，计数将减1.仅当最后一个指针过期时，才调用delete。

weak_ptr

书上没讲，暂略