智能指針和普通指針的區(qū)別在于智能指針實(shí)際上是對普通指針加了一層封裝機(jī)制，這樣的一層封裝機(jī)制的目的是為了使得智能指針可以方便的管理一個(gè)對象的生命期。
智能指針主要是預(yù)防不當(dāng)?shù)奈鰳?gòu)行為，防止出現(xiàn)懸垂指針。
在C++中，我們知道，如果使用普通指針來創(chuàng)建一個(gè)指向某個(gè)對象的指針，那么在使用完這個(gè)對象之后我們需要自己刪除它，例如：

ObjectType* temp_ptr = new ObjectType();
temp_ptr->foo();
delete temp_ptr;

很多材料上都會(huì)指出說如果程序員忘記在調(diào)用完temp_ptr之后刪除temp_ptr，那么會(huì)造成一個(gè)懸掛指針(dangling pointer)，也就是說這個(gè)指針現(xiàn)在指向的內(nèi)存區(qū)域其內(nèi)容程序員無法把握和控制，也可能非常容易造成內(nèi)存泄漏。

可是事實(shí)上，不止是“忘記”，在上述的這一段程序中，如果foo()在運(yùn)行時(shí)拋出異常，那么temp_ptr所指向的對象仍然不會(huì)被安全刪除。

在這個(gè)時(shí)候，智能指針的出現(xiàn)實(shí)際上就是為了可以方便的控制對象的生命期，在智能指針中，一個(gè)對象什么時(shí)候和在什么條件下要被析構(gòu)或者是刪除是受智能指針本身決定的，用戶并不需要管理。

根據(jù)具體的條件，我們一般會(huì)討論這樣幾種智能指針，而如下所說的這些智能指針也都是在boost library里面定義的

1) scoped_ptr:
這是比較簡單的一種智能指針，正如其名字所述，scoped_ptr所指向的對象在作用域之外會(huì)自動(dòng)得到析構(gòu)

此外，scoped_ptr是non-copyable的，也就是說你不能去嘗試復(fù)制一個(gè)scoped_ptr的內(nèi)容到另外一個(gè)scoped_ptr中，這也是為了防止錯(cuò)誤的多次析構(gòu)同一個(gè)指針?biāo)赶虻膶ο蟆?/p>

2) shared_ptr:
很多人理解的智能指針其實(shí)是shared_ptr這個(gè)范疇。

正如同學(xué)的答案所提到的，shared_ptr中所實(shí)現(xiàn)的本質(zhì)是引用計(jì)數(shù)(reference counting)，也就是說shared_ptr是支持復(fù)制的，復(fù)制一個(gè)shared_ptr的本質(zhì)是對這個(gè)智能指針的引用次數(shù)加1，而當(dāng)這個(gè)智能指針的引用次數(shù)降低到0的時(shí)候，該對象自動(dòng)被析構(gòu)，。

需要特別指出的是，如果shared_ptr所表征的引用關(guān)系中出現(xiàn)一個(gè)環(huán)，那么環(huán)上所述對象的引用次數(shù)都肯定不可能減為0那么也就不會(huì)被刪除，為了解決這個(gè)問題引入了weak_ptr。

3) weak_ptr:
對weak_ptr起的作用，很多人有自己不同的理解，我理解的weak_ptr和shared_ptr的最大區(qū)別在于weak_ptr在指向一個(gè)對象的時(shí)候不會(huì)增加其引用計(jì)數(shù)，因此你可以用weak_ptr去指向一個(gè)對象并且在weak_ptr仍然指向這個(gè)對象的時(shí)候析構(gòu)它，此時(shí)你再訪問weak_ptr的時(shí)候，weak_ptr其實(shí)返回的會(huì)是一個(gè)空的shared_ptr。

實(shí)際上，通常shared_ptr內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的時(shí)候維護(hù)的就不是一個(gè)引用計(jì)數(shù)，而是兩個(gè)引用計(jì)數(shù)，一個(gè)表示strong reference，也就是用shared_ptr進(jìn)行復(fù)制的時(shí)候進(jìn)行的計(jì)數(shù)，一個(gè)是weak reference，也就是用weak_ptr進(jìn)行復(fù)制的時(shí)候的計(jì)數(shù)。weak_ptr本身并不會(huì)增加strong reference的值，而strong reference降低到0，對象被自動(dòng)析構(gòu)。

為什么要采取weak_ptr來解決剛才所述的環(huán)狀引用的問題呢？需要注意的是環(huán)狀引用的本質(zhì)矛盾是不能通過任何程序設(shè)計(jì)語言的方式來打破的，為了解決環(huán)狀引用，第一步首先得打破環(huán)，也就是得告訴C++，這個(gè)環(huán)上哪一個(gè)引用是最弱的，是可以被打破的，因此在一個(gè)環(huán)上只要把原來的某一個(gè)shared_ptr改成weak_ptr，實(shí)質(zhì)上這個(gè)環(huán)就可以被打破了，原有的環(huán)狀引用帶來的無法析構(gòu)的問題也就隨之得到了解決。

4) intrusive_ptr:
簡單的說，intrusive_ptr和shared_ptr的區(qū)別在于intrusive_ptr要求其所指向的對象本身實(shí)現(xiàn)一個(gè)引用計(jì)數(shù)機(jī)制，也就是說當(dāng)對象本身包含一個(gè)reference counter的時(shí)候，可以使用intrusive_ptr。
*************************************************************************************************

#include <utility>
#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    A() { id = ++count; cout << "create A" << id  <<  "
"; }
    ~A() { cout << "destroy A" << id << "
"; }
private:
    static int count;
    int id;
};
 
int A::count = 0;
 
/*調(diào)用該函數(shù)會(huì)丟失掉所有權(quán)*/
void sink(auto_ptr<A> a)
{
    cout << "Enter sink()
";
}
 
/*調(diào)用該函數(shù)會(huì)創(chuàng)建對象，并獲取所有權(quán)*/
auto_ptr<A> create()
{
    cout << "Enter create()
";
    auto_ptr<A> a(new A());
    return a;
}
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    auto_ptr<A> a1 = create();
    auto_ptr<A> a2 = a1; /*轉(zhuǎn)移所有權(quán)，此時(shí)a1無效了*/
    auto_ptr<A> a3(new A());
    cout << "Exit create()
";
    sink(a2);/*丟失所有權(quán)，會(huì)發(fā)現(xiàn)a2的釋放在sink函數(shù)中進(jìn)行*/
    cout << "Exit sink()
";
    return 0;
}

auto_ptr淺析
auto_ptr是C++標(biāo)準(zhǔn)庫中(<utility>)為了解決資源泄漏的問題提供的一個(gè)智能指針類模板（注意：這只是一種簡單的智能指針）

auto_ptr的實(shí)現(xiàn)原理其實(shí)就是RAII，在構(gòu)造的時(shí)候獲取資源，在析構(gòu)的時(shí)候釋放資源，并進(jìn)行相關(guān)指針操作的重載，使用起來就像普通的指針。

std::auto_ptr<ClassA> pa(new ClassA);

下面主要分析一下auto_ptr的幾個(gè)要注意的地方：
1，Transfer of Ownership
auto_ptr與boost庫中的share_ptr不同的，auto_ptr沒有考慮引用計(jì)數(shù)，因此一個(gè)對象只能由一個(gè)auto_ptr所擁有，在給其他auto_ptr賦值的時(shí)候，會(huì)轉(zhuǎn)移這種擁有關(guān)系。

2，從上可知由于在賦值，參數(shù)傳遞的時(shí)候會(huì)轉(zhuǎn)移所有權(quán)，因此不要輕易進(jìn)行此類操作。
比如：std::auto_ptr<ClassA> pa(new ClassA());
bad_print(pa); //丟失了所有權(quán)
pa->...; //Error
3，使用auto_ptr作為成員變量，以避免資源泄漏。

為了防止資源泄漏，我們通常在構(gòu)造函數(shù)中申請，析構(gòu)函數(shù)中釋放，但是只有構(gòu)造函數(shù)調(diào)用成功，析構(gòu)函數(shù)才會(huì)被調(diào)用，換句話說，如果在構(gòu)造函數(shù)中產(chǎn)生了異常，那么析構(gòu)函數(shù)將不會(huì)調(diào)用，這樣就會(huì)造成資源泄漏的隱患。
比如，如果該類有2個(gè)成員變量，指向兩個(gè)資源，在構(gòu)造函數(shù)中申請資源A成功，但申請資源B失敗，則構(gòu)造函數(shù)失敗，那么析構(gòu)函數(shù)不會(huì)被調(diào)用，那么資源A則泄漏。
為了解決這個(gè)問題，我們可以利用auto_ptr取代普通指針作為成員變量，這樣首先調(diào)用成功的成員變量的構(gòu)造函數(shù)肯定會(huì)調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)，那么就可以避免資源泄漏問題。
4，不要誤用auto_ptr
1）auto_ptr不能共享所有權(quán)，即不要讓兩個(gè)auto_ptr指向同一個(gè)對象。
2）auto_ptr不能指向數(shù)組，因?yàn)閍uto_ptr在析構(gòu)的時(shí)候只是調(diào)用delete,而數(shù)組應(yīng)該要調(diào)用delete[]
3）auto_ptr只是一種簡單的智能指針，如有特殊需求，需要使用其他智能指針，比如share_ptr。
4）auto_ptr不能作為容器對象，STL容器中的元素經(jīng)常要支持拷貝，賦值等操作，在這過程中auto_ptr會(huì)傳遞所有權(quán)，那么source與sink元素之間就不等價(jià)了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的智能指针的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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