C++开发基础——智能指针

一，智能指针

1.智能指针简介

智能指针是用法和行为类似于指针的类对象。

智能指针的底层对原始指针做了一定的封装。

智能指针除了像指针一样可以存储变量的地址，还提供了其他功能，比如可以管理动态内存分配，对引用进行计数等。

当智能指针所指向的变量离开了作用域或被重置时，智能指针会自动释放该变量所占用的堆内存资源。

至于为什么要引入智能指针，可以参考下面这段代码：

void func_1()
{
       Sample* obj_one = new Sample();
       if(something_wrong())
              throw exception();
       delete obj_one;
}

每次调用该函数的时候，都需要在堆中申请一段内存，然后在函数的最后释放该内存。但是当函数运行期间出现异常的时候，delete将不被执行，此时申请到的内存得不到释放，会发生内存泄露。智能指针由于是类对象，该类对象可以在析构的时候自动释放智能指针所指向的内存。因此，如果此时使用智能指针代替原始指针，可以不用手动调用"delete/delete []"，智能指针指向的堆内存会自动被释放。

上述代码可以改写为：

void func_2()
{
       auto obj_two = make_unique<Sample>();
       if(something_wrong())
              throw exception();
}

当unique_ptr实例离开作用域时(代码执行到了函数末尾，或者函数抛出异常)，就会在其析构函数中自动释放obj_two对象所占有的内存资源。

标准库中提供了相应的类模板，它们可以将任何数据类型封装成智能指针，使用它们时，需要引入<memory>头文件。

智能指针常用的类模板有：

std::unique_ptr<T>

std::shared_ptr<T>

std::weak_ptr<T>

由上述的类模板可以生成三种类型的智能指针实例。这三种智能指针实例的区别在于，管理原始指针的方式不一样。

shared_ptr允许多个指针指向同一个变量。

unique_ptr则独占所指向的变量。

weak_ptr则指向shared_ptr所管理的变量。

2.智能指针的基础用法

1.智能指针的初始化

智能指针是基于类模板生成的，因此，要初始化一个智能指针，就必须声明指针所指向的数据类型，不然智能指针里面包含的原始指针是个空指针。

初始化方式一，在智能指针构造函数中new一个新对象。

struct C{
    int a;
    int b;
};
std::shared_ptr<C> p1(new C);
std::unique_ptr<int> p2(new int(40));

初始化方式二，采用make_shared函数(C