C++ 智能指针

什么是智能指针？

今天之前我对这个概念也很陌生，但是接触之后我便很喜欢这种指针了。
与其说是指针，不如说是一种基于指针的模板类。

智能指针存在的意义？

俗话说存在即合理，那么这个模板存在的意义是什么？
先看个简单的小栗子：

void testA()
{
	a = new testB();
	···
	return;
}

  

 

  
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短短几行，其实问题是很明显的，不过看不出来也正常，因为对大部分功力跟我差不多薄弱的人来说，那个不是错哈。

有没有发现这里只有new，并没有delete。每次调用，该函数都会从堆中申请内存，但是从来没有将内存释放。这样就会导致内存越用越多。
以前我是觉得有没有delete不重要，后来我知道必须要delete了，但是会忘记啊。。。

如果有人觉得为什么会忘记？好，不会忘，那我们再看个小栗子：

	a = new testB();
	···
	if(testC())
	{
		printf("TestC failed \n");
		perror("TestC:");
	}
	···
	delete a;
	return;

  

 

  
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好，现在记得delete了，那还没来得及delete呢？异常了。

这时候就需要一套智能指针模板，不论发生什么情况，反正它记得自己去delete就好。

这正是auto_ptr、unique_ptr和shared_ptr背后的故事。

这三个指针模板都定义了类似指针的对象，可以将new（直接或间接）的地址赋给这种对象，当智能指针过期时，其析构函数将使用delete来释放内存。

来张图看的比较直观：

上面是auto_ptr的示例，另外两个也是一样的。

那怎么用呢？

要创建智能指针对象，首先要包它们的头文件memory.

然后看一下代码格式：

#include<memory>
//原：
string *ptr = new string;

//改
std::auto_ptr<std::string> ptr(new string);

  

 

  
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另外两个也是这种格式

注意到这些模板是位于名空间std中的。

所有智能指针类都有一个explicit构造函数，所以不应该直接对这些指针类执行复制赋值，如下：

shared_ptr<double> pd;
double *pdd = new double;
pd = pdd;	//这个是不允许的
pd = shared_ptr<double> (pdd);	//上面那个改成这样

shared_ptr<double> ps = pdd;	//这样也是不允许的
shared_ptr<double> ps(pss);	//上面那个改成这样

  

 

  
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接下来来看一个三种模板都应该避免的情况，其实前面的篇章也讲过了，就是将局部变量的地址传入堆区。

string str;
shared_ptr<string> sstr(&str);

  

 

  
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这是明显错误的，该函数结束的时候，作为局部变量的str会被释放，但是sstr不会。

有关智能指针的注意事项：

1. List item

首先，我们把auto_ptr摈弃掉。
因为它比较老，允许多个指针指向同一个变量。
那么回收的时候就会出现一个问题：一个变量被回收了多次。
那肯定是不允许的。

shared_ptr通过技术手段解决了这个析构的问题，unique_ptr则不允许将多个指针指向一个变量，它会在编译的时候直接报错。

2. List item

相比另外两种模板，unique还有一种支持数组指针的变体。

std::unique_ptr<double[]> dbo(new double[5]);

  

 

  
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3. List item

综上分析可得，shared_ptr支持指针数组，unique_ptr支持数组指针。

4. List item
   不要将 *this指针交给智能指针。

5. List item
   不要在函数实参中创建shared_ptr
   function (shared_ptr (new int),g());//有缺陷
   正确的写法应该是先创建智能指针： shared_ptr p(new int()); f(p,g());

什么时候释放智能指针？

这应该也是比较关心的问题吧。

指针的作用域结束时它就自己清理了。至于如果有人非要手动去释放，那我个人建议你用普通指针。

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