c++智能指针详解-创新互联

从比较简单的层面来看，智能指针是RAII(Resource Acquisition Is Initialization，资源获取即初始化)机制对普通指针进行的一层封装。这样使得智能指针的行为动作像一个指针，本质上却是一个对象，这样可以方便管理一个对象的生命周期。

在c++中，智能指针一共定义了4种：
auto_ptr、unique_ptr、shared_ptr 和 weak_ptr。其中，auto_ptr 在 C++11已被摒弃，在C++17中已经移除不可用。

原始指针的问题大家都懂，就是如果忘记删除，或者删除的情况没有考虑清楚，容易造成悬挂指针(dangling pointer)或者说野指针(wild pointer)。

我们看个简单的例子

objtype *p = new objtype();
p ->func();
delete p;

上面的代码结构是我们经常看到的。里面的问题主要有以下两点：
1.代码的最后，忘记执行delete p的操作。
2.第一点其实还好，比较容易发现也比较容易解决。比较麻烦的是，如果func()中有异常，delete p语句执行不到，这就很难办。有的同学说可以在func中进行删除操作，理论上是可以这么做，实际操作起来，会非常麻烦也非常复杂。

此时，智能指针就可以方便我们控制指针对象的生命周期。在智能指针中，一个对象什么情况下被析构或被删除，是由指针本身决定的，并不需要用户进行手动管理，是不是瞬间觉得幸福感提升了一大截，有点幸福来得太突然的意思，终于不用我自己手动删除指针了。

unique_ptr是独享被管理对象指针所有权(owership)的智能指针。unique_ptr对象封装一个原始指针，并负责其生命周期。当该对象被销毁时，会在其析构函数中删除关联的原始指针。

创建unique_ptr:

#include#include#includeusing namespace std;

void f1() {unique_ptrp(new int(5));
    cout<<*p<

上面的代码就创建了一个unique_ptr。需要注意的是，unique_ptr没有复制构造函数，不支持普通的拷贝和赋值操作。因为unique_ptr独享被管理对象指针所有权，当p2, p3失去p的所有权时会释放对应资源，此时会执行两次delete p的操作。

void f1() {unique_ptrp(new int(5));
    cout<<*p<p2(p);
    unique_ptrp3 = p;
}

对于p2,p3对应的行，IDE会提示报错

无法引用 函数 "std::__1::unique_ptr<_Tp, _Dp>::unique_ptr(const std::__1::unique_ptr>&) [其中 _Tp=int, _Dp=std::__1::default_delete]" (已隐式声明) -- 它是已删除的函数

unique_ptr虽然不支持普通的拷贝和赋值操作，但却可以将所有权进行转移，使用std::move方法即可。

void f1() {unique_ptrp(new int(5));
    unique_ptrp2 = std::move(p);
    //error，此时p指针为空: cout<<*p<

unique最常见的使用场景，就是替代原始指针，为动态申请的资源提供异常安全保证。

objtype *p = new objtype();
p ->func();
delete p

前面我们分析了这部分代码的问题，如果我们修改一下

unique_ptrp(new objtype());
p ->func();
delete p

此时我们只要unique_ptr创建成功，unique_ptr对应的析构函数都能保证被调用，从而保证申请的动态资源能被释放掉。

std::shared_ptrp4 = new int(1)

void f2() {shared_ptrp = make_shared(1);
    shared_ptrp2(p);
    shared_ptrp3 = p;
}

void f2() {shared_ptrp = make_shared(1);
    int *p2 = p.get();
    cout<<*p2<

void f2() {int *p0 = new int(1);
    shared_ptrp1(p0);
    shared_ptrp2(p0);
    cout<<*p1<

struct Father
{shared_ptrson_;
};

struct Son
{shared_ptrfather_;
};

int main()
{auto father = make_shared();
    auto son = make_shared();

    father->son_ = son;
    son->father_ = father;

    return 0;
}

struct Father
{shared_ptrson_;
};

struct Son
{weak_ptrfather_;
};

int main()
{auto father = make_shared();
    auto son = make_shared();

    father->son_ = son;
    son->father_ = father;

    return 0;
}