C++ ------ 智能指针

一、unique_ptr

在任何时刻，只能有一个指针管理内存。当指针超出作用域时，会自动释放内存，该类型指针不可拷贝（copy），但可移动（move）。

• 创建方式：

        1）通过new来创建；2）通过std::make_unique创建（推荐）

• unique_ptr实现了*和->：

        1）可以通过->调用成员函数；2）可以通过*返回管理对象的引用，从而直接访问对象

• 辅助函数：

        1）unique_ptr可以通过get()获得指向被管理对象的指针

        2）reset替换被管理对象

        3）release释放被管理对象

        4）swap交换被管理对象

        5）operator bool（）const检查是否有关联的被管理对象

提出一个疑问 ，为什么unique_ptr有删除器，而不是使用delete呢？

其实答案就在delete中，什么时候使用delete释放资源呢？当然是使用new构建的时候，但是当我们不使用new的时候，就不能使用delete，故unique_ptr有自己的删除器。

二、shared_ptr

实现共享所有权方式来管理资源对象，这意味没有一个特定的std::shared_ptr拥有资源对象。相反，这些指向同一个资源对象的std::shared_ptr相互协助来确保该资源对象在不需要的时候被析构

• 创建方式：

        1）通过new来创建；2）通过std::make_shared创建

• 特点：

        1）基于共享所有权模式：多个指针能够同时指向同一个资源

        2）基于共享所有权，使用引用计数控制块管理资源对象的生命期

        3）提供拷贝构造函数和赋值重载函数；提供移动构造和移动赋值函数

        4）为了实现单个对象和一组对象的管理，添加了删除器类型

        5）在容器保存shared_ptr对象是安全

        6）shared_ptr重载了operator->和operator*运算符，因此它可以像普通指针一样使用

• 引用计数器的作用：

        1）当新的shared_ptr对象与资源对象的地址关联时，则在构造函数中，将于此资源对象关联的引用计数增加1

        2）当任何shared_ptr对象超出作用域时，则在其析构函数中，将与资源对象关联的引用计数减1。如果引用计数为0，则表示没有其他shared_ptr对象与此资源对象关联，在这种情况中，它使用deleter删除器删除该资源对象

• 辅助函数：

        1）get返回指向被管理对象的指针，不要使用

        2）reset替换被管理对象

        3）shared_ptr不提供release释放被管理对象的所有权的函数

        4）swap交换被管理对象

        5）operator bool（）const检查是否有关联的管理对象

        6）重载operator*，operator->，访问被管理对象

三、weak_ptr 

弱引用指针weak_ptr是用来监视shared_ptr的生命周期。weak_ptr没有重载操作符*和->，因为他不与shared_ptr共享指针，不能操作资源，主要是通过shared_ptr获得资源的监测权，它的构造不会增加引用计数，它的析构也不会减少引用计数，只能用来检测shared_ptr中管理的资源是否存在。weak_ptr还可以用来返回this指针和解决循环引用的问题

• weak_ptr构建

        当我们创建一个weak_ptr时，需要用一个shared_ptr实例来初始化weak_ptr，由于是弱共享，weak_ptr的创建并不会影响shared_ptr的引用计数值。可以通过use_count()方法来获得当前观测资源的引用计数。

• 通过expired（）方法判断所观测的资源是否已经被释放
• 通过lock方法来获取所监视的shared_ptr