如何回答C++面试中关于智能指针的问题？

如何回答C++面试中关于智能指针的问题？

1、  什么是智能指针？

2、为什么要用智能指针以及智能指针的原理是什么？

3、  分析下常见的智能指针有哪些？

4、实现一个智能指针呗？（没具体说写哪个，建议默认写：unique_ptr（scoped_ptr））

1、答：智能指针(smart pointer)是存储指向动态分配（堆）对象指针的类，用于生存期控制，能够确保自动正确的销毁动态分配的对象，防止内存泄露（利用自动调用类的析构函数来释放内存）。它的一种通用实现技术是使用引用计数（除此之外还有资源独占，如(auto_ptr）,只引用，不计数（weak_ptr））。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共享同一指针。每次创建类的新对象时，初始化指针并将引用计数置为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，构造函数减少引用计数（如果引用计数减至0，则删除基础对象）。 

2、答：原因:（1）：手动malloc/new出来的资源，容易忘记free/delete；

                         （2）：影响执行流的地方需要注意释放释放资源，容易导致资源泄漏（如free/delete在return之                                    后）。

                        （3）：中途抛出异常，无法释放资源。如：int*p1=new int；int*p2=new int [10000000]；delete p1;

                          delele [ ] p2;因为p2new的内存比较大，万一new失败，则导致p1永远无法释放。

             原理：为了解决以（1）、（2）、（3）上问题，创建一份资源出来的时候，交给一个类对象去管理，当类                             对象声明周期结束时，自动调用析构函数释放资源。除此之外，通过运算符重载（重载*和重在->                                  等），可以向指针一样使用。

                           

3、常见的智能指针以及解析： 

auto_ptr

（1）它是C++标准库提供的类模板，auto_ptr对象通过初始化指向由new创建的动态内存，它是这块内存的拥有者，一块内存不能同时被分给两个拥有者（资源独占）。当auto_ptr对象生命周期结束时，其析构函数会将auto_ptr对象拥有的动态内存自动释放。

（2）auto_ptr不能指向数组，因为auto_ptr在析构的时候只是调用delete,而数组应该要调用delete[]。（但uniquearray管理的是一段连续的空间，它也是防拷贝的，功能类似于vector。）

（3）auto_ptr不能作为容器对象，因为它不支持拷贝构造与赋值（出错了也不容易发现），STL容器中的元素经常要支持拷贝，赋值等操作，在这过程中auto_ptr会传递所有权，那么就会出错。

unique_ptr

它是（ C++11引入的，前身是scoped_ptr，scoped_ptr是boost库里的），也不支持拷贝构造和赋值，但比auto_ptr好，直接赋值会编译出错（与auto_ptr最大的不同就是类内私有的声明了拷贝构造函数和赋值运算符重载，是针对auto_ptr的缺点而出现的）。

shared_ptr

C++11或boost的shared_ptr，基于引用计数的智能指针。可随意赋值，直到内存的引用计数为0的时候这个内存会被释放。环状的链式结构可能会形成内存泄露（循环引用）

循环引用问题