C++11（智能指针）

目录

一.智能指针的使用场景分析

二.RAII和智能指针的设计思路

三.C++标准库智能指针的使用

3.2. unique_ptr 的简单模拟

3.3shared_ptr 和 weak_ptr

3.4  shared_ptr循环引用问题

3.5 weak_ptr 

---

一.智能指针的使用场景分析

比如：我们new了以后，我们也delete了，但是因为抛异常导致后面的delete没有得到执行，所以就内存泄漏了，所以我们需要new以后捕获异常，捕获到异常后delete内存，再把异常抛出，但是因为new本身也可能抛异常，连续的new 和 自己抛的throw 都可能会抛异常，让我们处理起来很麻烦。智能指针放到这样的场景里面就让问题简单多了。

二.RAII和智能指针的设计思路

·RAll是Resource Acquisition Is Initialization的缩写，他是一种管理资源的类的设计思想，本质是
一种利用对象生命周期来管理获取到的动态资源，避免资源泄漏，这里的资源可以是内存、文件指
针、网络连接、互斥锁等等。RAII在获取资源时把资源委托给一个对象，接着控制对资源的访问，
资源在对象的生命周期内始终保持有效，最后在对象析构的时候释放资源，这样保障了资源的正常
释放，避免资源泄漏问题。

三.C++标准库智能指针的使用

C++标准库中的智能指针都在<memory>这个头文件下面

1. auto_ptr，强烈建议不要使用auto_ptr。因为他会使拷贝对象悬空，访问报错的问题，很多公司也是明令禁止使用这个智能指针的。

2. unique_ptr是C++11设计出来的智能指针，他的名字是唯一指针，他的特点的不支持拷
贝，只支持移动。如果不需要拷贝的场景就非常建议使用他。

3.shared_ptr是C++11设计出来的智能指针，他的名字是共享指针，他的特点是支持拷贝，也支持移动。如果需要拷贝的场景就需要使用他了。底层是用引用计数的方式实现的。

4.weak_ptr是 C++11设计出来的智能指针，他的名字是弱指针，他完全不同于上面的智能指针，他不支持RAll，也就意味着不能用它直接管理资源，weak_ptr 的产生本质是要解决 shared_ptr的一个循环引用导致内存泄漏的问题。

3.2. unique_ptr 的简单模拟

3.3shared_ptr 和 weak_ptr

3.3.1 多个shared_ptr指向资源时就++引用计数，shared_ptr对象析构时就--引l用计数，引用计数减到o时代表当前析构的shared_ptr是最后一个管理资源的对象，则析构资源。

share_ptr 的 主要函数模拟：

3.4  shared_ptr循环引用问题

3.4.1 shared_ptr 大多数情况下管理资源非常合适，支持RAll，也支持拷贝。但是在循环引用的场景下会导致资源没得到释放内存泄漏，所以要学会使用weak_ptr解决这种问题。

下面就是循环引用例子：

 

 

1. n1和n2析构后，管理两个节点的引用计数减到1，右边的节点什么时候释放呢？左边节点中的_next管着呢，_next析构后，右边的节点就释放了。
2. _next什么时候析构呢，_next是左边节点的的成员，左边节点释放，_next就析构了。
3. 左边节点什么时候释放呢，左边节点由右边节点中的_prev管着呢，_prev析构后，左边的节点就释放了。
4. _prev什么时候析构呢，_prev是右边节点的成员，右边节点释放，_prev就析构了。
5. 至此逻辑上成功形成回旋镖似的循环引用，谁都不会释放就形成了循环引用，导致内存泄漏.

6. 把ListNode结构体中的_next和_prev改成weak_ptr，weak_ptr 绑定到 shared_ptr时不会增加它的引用计数，_next和_prev不参与资源释放管理逻辑，就成功打破了循环引用，解决了这里的问题.

比如：

3.5 weak_ptr 

weak_ptr不支持RAll，也不支持访问资源，所以我们看文档发现weak_ptr构造时不支持绑定到资
源，只支持绑定到shared_ptr，绑定到shared_ptr时，不增加shared_ptr的引用计数，那么就可以
解决上述的循环引用问题