C++ 智能指针

本文主要介绍 C++11 引入的三个智能指针： std::unique_ptr<T>、std::shared_ptr<T> 和 std::weak_ptr<T>

不要忘记添加头文件 memory

std::unique_ptr<T>

这个指针会在离开指针作用域时自动释放资源。

例子：

{
    std::unique_ptr<int> p = std::make_unique<int>(10);
    //...
}
//也可以写成
{
    std::unique_ptr<int> p(new int(10));
    //...
}

等价于

{
    int *p = new int(10);
    //...
    delete p;
}

注意：同一时刻只能有一个unique_ptr指针指向给定资源，即这个指针是move-only的，这主要是为了防止一个资源被释放后，再通过另外一个指针访问。
例如：

{
    std::unique_ptr<int> p = std::make_unique<int>(10);

    //这样是不被允许的
    std::unique_ptr<int> p1 = p2;

    //但这样是可以的，而且经过这一步操作后，p就成了空指针
    std::unique_ptr<int> p = std::move(p);
}

std::shared_ptr<T>

这个指针是对指向的资源引用进行计数，当引用计数为0时，则释放资源。正因如此，这个指针的性能开销要略大于 裸指针 和 unique_ptr。
例子：

{
    std::shared_ptr<int> p = std::make_shared<int>(10);
    //...
}
//也可以写成
{
    std::shared_ptr<int> p(new int(10));
    //...
}

我们可以通过方法use_count()查看引用计数：

{
    std::shared_ptr<int> p = std::make_shared<int>(10);
    std::cout << p.use_count(); //输出1
    {
        std::shared_ptr<int> p1 = p;
        std::cout << p.use_count(); //输出2
    }
    std::cout << p.use_count(); //输出1
}
//此时引用计数为0,资源被释放

std::weak_ptr<T>

这个指针是为了配合std::shared_ptr而引入的一种智能指针，不具有普通指针的行为。std::weak_ptr可以指向std::shared_ptr指向的资源而不改变引用计数。当指向的std::shared_ptr所指向的资源被释放时，std:::weak_ptr指针会自动变成空指针。
当要使用std::weak_ptr指针时，则需要将其提升为std::shared_ptr指针。

例子：

{
    std::shared_ptr<int> p(new int(10));
    std::weak_ptr<int> p1 = p;
    std::cout << p.use_count(); //输出1

    //判断p1指向的p是否释放，如果释放 p1.lock() 会返回空指针
    if(p1.expired()){
        std::shared_ptr<int> p2 = p1.lock();
        std::cout << p.use_count(); //输出2
    }

小结

• std::unique_ptr<T>：用于资源被独占的情况下
• std::shared_ptr<T>：用于资源被共享的情况下
• std::weak_ptr<T>：解决循环引用等问题

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参考资料：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/150555165
https://www.cnblogs.com/wxquare/p/4759020.html