智能指针
1. auto_ptr
auto_ptr 类可以用于管理由 new 分配的单个对象，但是无法管理动态分配的数组（我们通常不会使用数组，而是使用 vector 代替数组）。auto_ptr 在拷贝和赋值的时候有不寻常的行为，因此 auto_ptrs 不能被保存在 stl 的容器中。当 auto_ptr 离开了自己的作用域或者被销毁，由 auto_ptr 管理的对象也会被销毁。
// 示例 1(b): 安全代码, 使用了auto_ptr
#include <memory>
void f()
{
auto_ptr<T> pt( new T );
.....
}
// 当pt出了作用域时析构函数被调用，从而对象被自动删除
现在代码不会泄漏T类型的对象，不管这个函数是正常退出还是抛出了异常，因为pt的析构函数总是会在出栈时被调用，清理会自动进行。
最后，使用一个auto_ptr就像使用一个内建的指针一样容易，而且如果想要手动“撤销”资源的所有权，我们只要调用release().
// 示例 2: 使用一个 auto_ptr
#include <memory>
void g()
{
T* pt1 = new T; // 现在，我们有了一个分配好的对象
auto_ptr<T> auto_pt2( pt1 ); // 将所有权传给了一个auto_ptr对象,auto_pt2 指向了 pt1
// 使用auto_ptr就像我们以前使用简单指针一样
auto_pt2 = 12; // 就像 "*pt1 = 12;"
auto_pt2->SomeFunc(); // 就像 "pt1->SomeFunc();"
// 用get()来获得指针的值
assert( pt1 == auto_pt2.get() ); // 二者一样
// 用release()来撤销所有权， auto_pt2 把保存的指针地址给了pt3, 而自己指向了NUll。
T* pt3 = auto_pt2.release(); //
// 自己删除这个对象，因为现在没有任何auto_ptr拥有这个对象
delete pt3;
}
// pt2不再拥有任何指针，所以不要试图删除它...ok，不要重复删除
最后，我们可以使用auto_ptr的reset()函数来重置auto_ptr使之拥有另一个对象。如果这个auto_ptr已经拥有了一个对象，那么，它会先删除已经拥有的对象，因此调用reset()就如同销毁这个auto_ptr，然后新建一个并拥有一个新对象：
// 示例 3: 使用reset()
#include <memory>
void h()
{
auto_ptr<T> pt( new T(1) );
pt.reset( new T(2) ); //即pt会首先delete pt目前指向的地址（new T(1)得到的地址)，
//然后再指向new T(2)分配的地址
}
// 最后，pt出了作用域，第二个T也被自动删除了
2. scoped_ptr
boost::scoped_ptr和std::auto_ptr非常类似，是一个简单的智能指针，它能够保证在离开作用域后对象被自动释放。下列代码演示了该指针的基本应用：
#include <string>
#include <iostream>
#include <boost/scoped_ptr.hpp>
class implementation
{
public:
~implementation() { std::cout <<"destroying implementation\n"; }
void do_something() { std::cout << "did something\n"; }
};
void test()
{
boost::scoped_ptr<implementation> impl(new implementation());
impl->do_something();
}
void main()
{
std::cout<<"Test Begin ... \n";
test();
std::cout<<"Test End.\n";
}
该代码的输出结果是：
Test Begin ...
did something
destroying implementation
Test End.
可以看到：当implementation类离其开impl作用域的时候，会被自动删除，这样就会避免由于忘记手动调用delete而造成内存泄漏了。
boost::scoped_ptr的实现和std::auto_ptr非常类似，都是利用了一个栈上的对象去管理一个堆上的对象，从而使得堆上的对象随着栈上的对象销毁时自动删除。不同的是，boost::scoped_ptr有着更严格的使用限制——不能拷贝。这就意味着：boost::scoped_ptr指针是不能转换其所有权的
boost::scoped_ptr特点：
(1) 不能转换所有权
boost::scoped_ptr所管理的对象生命周期仅仅局限于一个区间（该指针所在的"{}"之间），无法传到区间之外，这就意味着boost::scoped_ptr对象是不能作为函数的返回值的（std::auto_ptr可以）。
(2) 不能共享所有权
这点和std::auto_ptr类似。这个特点一方面使得该指针简单易用。另一方面也造成了功能的薄弱——不能用于stl的容器中。
(3) 不能用于管理数组对象
由于boost::scoped_ptr是通过 delete来删除所管理对象的，而数组对象必须通过 deletep[]来删除，因此boost::scoped_ptr是不能管理数组对象的，如果要管理数组对象需要使用boost::scoped_array类。
boost::scoped_ptr的常用操作：
| 成员函数 |
功能 |
| operator*() |
以引用的形式访问所管理的对象的成员 |
| operator->() |
以指针的形式访问所管理的对象的成员 |
| get() |
释放所管理的对象，管理另外一个对象 |
| swap(scoped_ptr& b) |
交换两个boost::scoped_ptr管理的对象 |
下列测试代码演示了这些功能函数的基本使用方法。
#include <string>
#include <iostream>
#include <boost/scoped_ptr.hpp>
#include <boost/scoped_array.hpp>
#include <boost/config.hpp>
#include <boost/detail/lightweight_test.hpp>
void test()
{
// test scoped_ptr with a built-in type
long * lp = new long;
boost::scoped_ptr<long> sp ( lp );
BOOST_TEST( sp.get() == lp );
BOOST_TEST( lp == sp.get() );
BOOST_TEST( &*sp == lp );
*sp = 1234568901L;
BOOST_TEST( *sp == 1234568901L );
BOOST_TEST( *lp == 1234568901L );
long * lp2 = new long;
boost::scoped_ptr<long> sp2 ( lp2 );
sp.swap(sp2);
BOOST_TEST( sp.get() == lp2 );
BOOST_TEST( sp2.get() == lp );
sp.reset(NULL);
BOOST_TEST( sp.get() == NULL );
}
void main()
{
test();
}
boost::scoped_ptr和std::auto_ptr的选取：
boost::scoped_ptr和std::auto_ptr的功能和操作都非常类似，如何在他们之间选取取决于是否需要转移所管理的对象的所有权（如是否需要作为函数的返回值）。如果没有这个需要的话，大可以使用boost::scoped_ptr，让编译器来进行更严格的检查，来发现一些不正确的赋值操作。
3. shared_ptr
boost::scoped_ptr虽然简单易用，但它不能共享所有权的特性却大大限制了其使用范围，而boost::shared_ptr可以解决这一局限。顾名思义，boost::shared_ptr是可以共享所有权的智能指针，首先让我们通过一个例子看看它的基本用法：
#include <string>
#include <iostream>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
class implementation
{
public:
~implementation() { std::cout <<"destroying implementation\n"; }
void do_something() { std::cout << "did something\n"; }
};
void test()
{
boost::shared_ptr<implementation> sp1(new implementation());
std::cout<<"The Sample now has "<<sp1.use_count()<<" references\n";
boost::shared_ptr<implementation> sp2 = sp1;
std::cout<<"The Sample now has "<<sp2.use_count()<<" references\n";
sp1.reset();
std::cout<<"After Reset sp1. The Sample now has "<<sp2.use_count()<<" references\n";
sp2.reset();
std::cout<<"After Reset sp2.\n";
}
void main()
{
test();
}
该程序的输出结果如下：
The Sample now has 1 references
The Sample now has 2 references
After Reset sp1. The Sample now has 1 references
destroying implementation
After Reset sp2.
可以看到，boost::shared_ptr指针sp1和sp2同时拥有了implementation对象的访问权限，且当sp1和sp2都释放对该对象的所有权时，其所管理的的对象的内存才被自动释放。在共享对象的访问权限同时，也实现了其内存的自动管理。
boost::shared_ptr的内存管理机制：
boost::shared_ptr的管理机制其实并不复杂，就是对所管理的对象进行了引用计数，当新增一个boost::shared_ptr对该对象进行管理时，就将该对象的引用计数加一；减少一个boost::shared_ptr对该对象进行管理时，就将该对象的引用计数减一，如果该对象的引用计数为0的时候，说明没有任何指针对其管理，才调用delete释放其所占的内存。
上面的那个例子可以的图示如下：
sp1对implementation对象进行管理，其引用计数为1
增加sp2对implementation对象进行管理，其引用计数增加为2
sp1释放对implementation对象进行管理，其引用计数变为1
sp2释放对implementation对象进行管理，其引用计数变为0，该对象被自动删除
boost::shared_ptr的特点：
和前面介绍的boost::scoped_ptr相比，boost::shared_ptr可以共享对象的所有权，因此其使用范围基本上没有什么限制（还是有一些需要遵循的使用规则，下文中介绍），自然也可以使用在stl的容器中。另外它还是线程安全的，这点在多线程程序中也非常重要。
boost::shared_ptr的使用规则：
boost::shared_ptr并不是绝对安全，下面几条规则能使我们更加安全的使用boost::shared_ptr：
(1) 避免对shared_ptr所管理的对象的直接内存管理操作，以免造成该对象的重释放
(2) shared_ptr并不能对循环引用的对象内存自动管理（这点是其它各种引用计数管理内存方式的通病）。
(3) 不要构造一个临时的shared_ptr作为函数的参数。
如下列代码则可能导致内存泄漏：
void test()
{
foo(boost::shared_ptr<implementation>(new implementation()),g());
}
正确的用法为：
void test()
{
boost::shared_ptr<implementation> sp (new implementation());
foo(sp,g());
}