有效运用auto_ptr

翻译：elmar

本文发表于1999年10月份的C/C++ Users Journal, 17(10)

很多人听说过标准auto_ptr智能指针机制，但并不是每个人都天天使用它。这真是个遗憾，因为auto_ptr优雅地解决了C++设计和编码中 常见的问题，正确地使用它可以生成健壮的代码。本文阐述了如何正确运用auto_ptr来让你的代码更加安全——以及如何避免对auto_ptr危险但常 见的误用，这些误用会引发间断性发作、难以诊断的bug。

1.为什么称它为“自动”指针？
auto_ptr只是众多可能的智能指针之一。许多商业库提供了更复杂的智能指针，用途广泛而令人惊异，从管理引用的数量到提供先进的代理服务。可以把标 准C++ auto_ptr看作智能指针的Ford Escort(elmar注：可能指福特的一种适合家居的车型)：一个简易、通用的智能指针，它不包含所有的小技巧，不像专用的或高性能的智能指针那么奢 华，但是它可以很好的完成许多普遍的工作，它很适合日常性的使用。

auto_ptr所做的事情，就是动态分配对象以及当对象不再需要时自动执行清理。这里是一个简单的代码示例，没有使用auto_ptr所以不安全：
    // 示例 1(a): 原始代码
    //
    void f()
    {
      T* pt( new T );

      /*...更多的代码...*/

      delete pt;
    }

我们大多数人每天写类似的代码。如果f()函数只有三行并且不会有任何意外，这么做可能挺好的。但是如果f()从不执行delete语句，或者是由于过早的返回，或者是由于执行函数体时抛出了异常，那么这个被分配的对象就没有被删除，从而我们产生了一个经典的内存泄漏。

能让示例1(a)安全的简单办法是把指针封装在一个“智能的”类似于指针的对象里，这个对象拥有这个指针并且能在析构时自动删除这个指针所指的对 象。因为这个智能指针可以简单的当成一个自动的对象（这就是说，它出了作用域时会自动毁灭），所以很自然的把它称之为“智能”指针：

    // 示例 1(b): 安全代码, 使用了auto_ptr
    //
    void f()
    {
      auto_ptr<T> pt( new T );

      /*...更多的代码...*/

    } // 酷: 当pt出了作用域时析构函数被调用，
      // 从而对象被自动删除

现在代码不会泄漏T类型的对象，不管这个函数是正常退出还是抛出了异常，因为pt的析构函数总是会在出栈时被调用。清理会自动进行。

最后，使用一个auto_ptr就像使用一个内建的指针一样容易，而且如果想要“撤销”资源，重新采用手动的所有权，我们只要调用release():

    // 示例 2: 使用一个 auto_ptr
    //
    void g()
    {
      T* pt1 = new T;
      // 现在，我们有了一个分配好的对象

      // 将所有权传给了一个auto_ptr对象
      auto_ptr<T> pt2( pt1 );

      // 使用auto_ptr就像我们以前使用简单指针一样
      *pt2 = 12;       // 就像 "*pt1 = 12;"
      pt2->SomeFunc(); // 就像 "pt1->SomeFunc();"

      // 用get()来获得指针的值
      assert( pt1 == pt2.get() );

      // 用release()来撤销所有权
      T* pt3 = pt2.release();

      // 自己删除这个对象，因为现在
      // 没有任何auto_ptr拥有这个对象
      delete pt3;

    } // pt2不再拥有任何指针，所以不要
      // 试图删除它...ok，不要重复删除

最后，我们可以使用auto_ptr的reset()函数来重置auto_ptr使之拥有另一个对象。如果这个auto_ptr已经拥有了一个对象，那么，它会先删除已经拥有的对象，因此调用reset()就如同销毁这个auto_ptr，然后新建一个并拥有一个新对象：

    // 示例 3: 使用reset()
    //
    void h()
    {
      auto_ptr<T> pt( new T(1) );

      pt.reset( new T(2) );
        // 删除由"new T(1)"分配出来的第一个T

    } // 最后，pt出了作用域，
      // 第二个T也被删除了