智能指针

智能指针在C++11版本之后提供，包含在头文件中，包括三种：

• shared_ptr
• unique_ptr
• weak_ptr

智能指针的作用

由于C++没有垃圾回收机制，一切内存堆操作都是程序员自己管理，但对于程序员来说管理堆不胜麻烦，稍有不慎忘记释放就会造成内存泄露最终导致内存溢出等问题。 而智能指针则能有效避免此类问题发生。

智能指针通过对普通指针进行类封装，使其表现的跟普通指针类似的行为。

shared_ptr指针

shared_ptr 使用引用计数，每一个shared_ptr的拷贝都指向相同的内存地址，每使用一次，内部的引用计数加1， 每析构一次，内部的引用计数减1，减到0时，自动删除所指向的堆内存。shared_ptr内部的引用计数是线程安全的，但是对象的读取需要加锁。

• 初始化。std::shared_ptr n，也可以make_shared函数初始化。不能直接赋值一个指针，因为它是类。
• 拷贝和赋值，拷贝引用计数加1，赋值引用计数减1，当计数为0时，自动释放内存。
• get函数获取原始指针
• 不要用一个原始指针初始化多个shared_ptr，否则会造成二次释放同一内存。
• 避免循环引用，循环引用会导致内存泄漏。

unique_ptr指针

unique_ptr 唯一拥有其所指对象，统一时刻只能有一个unique_ptr指向给定对象（通过禁止拷贝语义，只有移动语义实现）。 相比原始指针，unique_ptr的RAII特性，使得其在出现异常时，能自动释放指向对象占用资源。unique_ptr生命周期从创建到作用域结束， 离开作用域时，若其指向对象，则将其所指向对象销毁。

unique_ptr在生命周期内，可以改变智能指针所指对象，通过release释放所有权，通过reset函数指定新对象，通过移动语义转移所有权。

weak_ptr指针

• weak_ptr作为一个辅助智能指针，配合shared_ptr可以对资源使用情况进行观测。
• weak_ptr可以从一个shared_ptr或另一个weak_ptr对象中构造，以获得资源观测权，它不会使原对象引用计数增加，

智能指针的原理

智能指针：实际指行为类似于指针的类对象，是利用了一种叫做RAII（资源获取即初始化）的技术对普通的指针进行封装, 它的一种通用实现方法是采用引用计数的方法。

• 1.智能指针将一个计数器与类指向的对象相关联，引用计数跟踪共有多少个类对象共享同一指针。
• 2.每次创建类的新对象时，初始化指针并将引用计数置为1；
• 3.当对象作为另一对象的副本而创建时，拷贝构造函数拷贝指针并增加与之相应的引用计数；
• 4.对一个对象进行赋值时，赋值操作符减少左操作数所指对象的引用计数（如果引用计数为减至0，则删除对象），并增加右操作数所指对象的引用计数；这是因为左侧的指针指向了右侧指针所指向的对象，因此右指针所指向的对象的引用计数+1；
• 5.调用析构函数时，构造函数减少引用计数（如果引用计数减至0，则删除基础对象）。
• 6.实现智能指针有两种经典策略：一是引入辅助类，二是使用句柄类。这里主要讲一下引入辅助类的方法