C++智能指针

转载自：https://blog.csdn.net/zhourong0511/article/details/80315961

一、智能指针
1.什么是智能指针？
是一个类，用来存储指针（指向动态分配对象的指针）。

2.智能指针满足的条件:

1. 具有RAII思想（Resource Acquisition Is Initialization）
2. 能够像指针一样（运算符重载，解引用，指向对象成员）
3. 对资源进行封装和管理

RAII思想（资源分配及初始化）

• 定义一个类来封装资源的分配与释放，
• 构造函数中完成资源的分配及初始化；
• 析构函数中完成资源的清理，可以保证资源的正确初始化和释放
• 如果对象是用声明的方式在栈上创建局部对象，那么RAII机制就会正常工作，当离开作用域对象会自动销毁而调用析构函数释放资源。

3.引入智能指针的目的：自动释放内存，抛异常后没有对内存做delete操作，会导致内存泄露其实在throw前加一个delete语句就可以解决问题，但是代码超级超级多的时候，如果有多个异常抛出，难道我们要写多个delete语句如此麻烦吗？

个人理解：

1.智能指针是通过基本类型（模板类）指针，构造类的对象，只能指针本身就是一个自定义的对象。

2.当此对象被销毁时，即调用此对象的析构函数，释放此指针。也就是用栈中的空间来管理堆中的内存。

二、六种常用的智能指针

auto_ptr
auto_ptr事实上是一个类，在构造对象时获取对象的管理权，
无需考虑释放动态内存开辟的空间，在析构函数中直接释放，不会出现内存泄漏的问题。

//模拟实现auto_ptr
template<class T>
class Auto_ptr
{
public:
    Auto_ptr(T*ptr)//构造函数
        :_ptr(ptr)
    {}
    Auto_ptr(Auto_ptr<T>&ap)//拷贝构造
        :_ptr(ap._ptr)
    {
        ap._ptr = NULL;
    }
    Auto_ptr<T>&operator=(Auto_ptr<T>&ap)//赋值运算符的重载
    {
        if (this != &ap)
        {
            if (_ptr)
            {
                delete _ptr;
            }
            _ptr = ap._ptr;
            ap._ptr = NULL;
        }
        return *this;
    }
    ~Auto_ptr()//析构函数
    {
        if (_ptr)
        {
            delete _ptr;
        }
    }

    T&operator*()
    {
        return *_ptr;
    }
    T*operator->()
    {
        return _ptr;
    }

private:
    T*_ptr;
};

struct AA
{
    int _a;
    int _b;
};

int main()
{
    Auto_ptr<int> ap(new int(3));
    Auto_ptr<int> ap1(ap);
    Auto_ptr<int> ap2(ap);//一个Auto_ptr被拷贝或赋值后，其已经失去了对原对象的所有权，指为NULL

    Auto_ptr<AA>ap3(new AA);
    ap3->_a = 2;
    ap3->_b = 3;

    cout << &ap << endl;
    cout << &ap1 << endl;
    cout << &ap2 << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

缺陷：

一个指针变量指向的空间不能由两个auto_ptr管理，不然会析构两次，使程序崩溃。（不推荐使用）

auto_ptr的拷贝构造，将源指针的管理权交给目标指针，会使得源指针悬空，解引用是会出现很多问题。

auto_ptr不能用来管理数组，析构函数中用的是delete。

2. scoped_ptr

防拷贝，粗暴的方式（推荐使用）
1.拷贝构造函数和赋值运算符重载函数只声明不实现
2.用private对其进行访问限定，防止在类外定义