C++智能指针的使用与实现

1.什么是智能指针

 C++的智能指针其实就是对普通指针的封装（即封装成一个类），通过重载 * 和 ->两个运算符，使得智能指针表现的就像普通指针一样。

2.智能指针的作用
           C++程序设计中使用堆内存是非常频繁的操作，堆内存的申请和释放都由程序员自己管理。程序员自己管理堆内存可以提高 了程序的效率，但是整体来说堆内存的管理是麻烦的，C++11中引入了智能指针的概念，方便管理堆内存。使用普通指针，容易   造成堆内存泄露（忘记释放），二次释放，程序发生异常时内存泄露等问题等，使用智能指针能更好的管理堆内存。

3.智能指针实现原理

           智能指针(smart pointer)的通用实现技术是使用引用计数(reference count)。智能指针类将一个计数器与类指向的对象相关联，引用计数跟踪该类有多少个对象的指针指向同一对象。每次创建类的新对象时，初始化指针就将引用计数置为1；当对象作为另一对象的副本而创建时，拷贝构造函数拷贝指针并增加与之相应的引用计数；对一个对象进行赋值时，赋值操作符减少左操作数所指对象的引用计数（如果引用计数为减至0，则删除对象），并增加右操作数所指对象的引用计数；调用析构函数时，析构函数减少引用计数（如果引用计数减至0，则删除基础对象）。

4.使用C++标准库中的智能指针

智能指针在C++11版本之后提供，包含在头文件<memory>中，shared_ptr、unique_ptr、weak_ptr

shared_ptr

            利用引用计数->每有一个指针指向相同的一片内存时，引用计数+1，每当一个指针取消指向一片内存时，引用计数-1,                          减 为0时释放内存

week_ptr

            弱指针 ->辅助shared_ptr解决循环引用的问题

            weak_ptr是为了配合shared_ptr而引入的一种智能指针，因为它不具有普通指针的行为，没有重载operator*和->,它的最大               作用在于协助shared_ptr工作，像旁观者那样观测资源的使用情况。weak_ptr可以从一个shared_ptr或者另一个weak_ptr对            象构造，获得资源的观测权。但weak_ptr没有共享资源，它的构造不会引起指针引用计数的增加。使用weak_ptr的成员函             数use_count()可以观测资源的引用计数，另