C++使用智能指针的必要性

评判智能指针的标准

在C/C++中，指针很重要，却是麻烦的来源。如果一个指针建立是没有初始化，那就是野指针（Vaild Pointer）；如果一个指针指向已经释放的内存，那就是空悬指针（Dangling Pointer）。

一些比 C/C++ 更高级的语言都要极力避开指针，比如 Java 使用了垃圾回收，让系统自动回收用户申请的资源。

C++ 的智能指针，始于 Boost 准标准库，在 C++11 正式加入到C++标准模板库（STL）中。

智能指针的核心思想是：“ 程序员负责申请资源，释放留给智能指针 ”。所以我们可以最直观的感受到智能指针的好处是：“ 申请资源一劳永逸，老板再也不用担心内存泄露 ”。

但如果我们对智能指针的理解仅限于此，我们就会受到很多反对的声音的干扰。

• “ 当年的 auto_ptr 多么垃圾 ”
• 智能会带来许多额外的开销，C/C++的效率高的优势荡然无存
• 智能指针的风格和原来的 new 格格不入
• 遇到某些复杂的数据结构，或者所有权不明确的场景，还是得裸指针来

但是，如果仅仅将智能理解为防止内存泄露，是十分片面的。在考虑是否使用智能指针的时候，我们应该看到，该项技术到底是弊大于利还是利大于弊？

多线程的情况

如果我们考虑到多线程的情况，那么智能指针的优势几乎是压倒性的。

如今有一个多线程的程序，多个线程共同持有一个对象。那么：
(1) 如何确保在对象析构的时候，没有其他线程正在使用对象资源呢？
(2) 如果确保在对象析构后，没有其他线程会后续使用对象资源呢？

对于第一个问题，我们可以在对象外部建立一套锁机制，在对象析构和引用对象的时候通过锁来确保排他性访问。
对于第二个问题，我们也可以在对象外部奖励一套信号量机制，每当有线程应用对象，便对信号量进行P操作来计数，使用完毕时进行V操作。

但是，如果对于每个共享资源，我们新建一套保护机制，那么对于程序员来说是非常大的负担，同时也容易出错。

智能指针恰恰帮程序员解决了这一痛点，因为智能指针有本身就是通过一套原子性的计数机制实现的。

---

下面是一些 shared_ptr 的笔记。

shared_ptr 的申请对象

使用 shared_ptr 申请对象最好的方法是通过 make_shared<T>(args)函数返回 shared_ptr。其中 args 是对象的构造函数的参数。

shared_ptr<T> sp = make_shared<T>( args );

// 相当于 T *p = new T( args );

shared_ptr 的拷贝构造

• 如果已经申请对象，可以用拷贝构造使多个 shared_ptr 指向同一个对象。
• 当进行拷贝或赋值操作时，每个shared_ptr都会记录有多少个其他shared_ptr指向相同的对象。
• 当我们给shared_ptr赋予一个新值或是shared_ptr被销毁时，计数器就会递减。
• 当最后一个对象的最后一个shared_p