C++11：智能指针

C++11中有unique_ptr、shared_ptr与weak_ptr等智能指针(smart pointer)，定义在 memory 中。可以对动态资源进行管理，保证任何情况下，已构造的对象最终会销毁，即它的析构函数最终会被调用。

unique_ptr

unique_ptr持有对对象的独有权，同一时刻只能有一个unique_ptr指向给定对象（通过禁止拷贝语义、只有移动语义来实现）。

unique_ptr指针本身的生命周期：从unique_ptr指针创建时开始，直到离开作用域。

离开作用域时，若其指向对象，则将其所指对象销毁(默认使用delete操作符，用户可指定其他操作)。

#include <iostream>#include <memory>using namespace std;int main(){    unique_ptr<int> up1(new int(11));   // 无法复制的unique_ptr    //unique_ptr<int> up2 = up1;        // err, 不能通过编译    cout << *up1 << endl;   // 11    unique_ptr<int> up3 = move(up1);    // 现在p3是数据的唯一的unique_ptr    cout << *up3 << endl;   // 11    //cout << *up1 << endl;   // err, 运行时错误    up3.reset();            // 显式释放内存    up1.reset();            // 不会导致运行时错误    //cout << *up3 << endl;   // err, 运行时错误    unique_ptr<int> up4(new int(22));   // 无法复制的unique_ptr    up4.reset(new int(44)); //"绑定"动态对象    cout << *up4 << endl;    up4 = nullptr;//显式销毁所指对象，同时智能指针变为空指针。与up4.reset()等价    unique_ptr<int> up5(new int(55));    int *p = up5.release(); //只是释放控制权，不会释放内存    cout << *p << endl;    //cout << *up5 << endl; // err, 运行时错误    delete p; //释放堆区资源    return 0;}

运行结果如下：

shared_ptr

shared_ptr允许多个该智能指针共享第“拥有”同一堆分配对象的内存，这通过引用计数（reference counting）实现，会记录有多少个shared_ptr共同指向一个对象，一旦最后一个这样的指针被销毁，也就是一旦某个对象的引用计数变为0，这个对象会被自动删除。

int main(){    shared_ptr<int> sp1(new int(22));    shared_ptr<int> sp2 = sp1;    cout << "count: " << sp2.use_count() << endl; //打印引用计数    cout << *sp1 << endl;   // 22    cout << *sp2 << endl;   // 22    sp1.reset();    //显式让引用计数减1    cout << "count: " << sp2.use_count() << endl; //打印引用计数    cout << *sp2 << endl;   // 22    return 0;}

weak_ptr

weak_ptr是为配合shared_ptr而引入的一种智能指针来协助shared_ptr工作，它可以从一个shared_ptr或另一个weak_ptr对象构造，它的构造和析构不会引起引用计数的增加或减少。没有重载 * 和 -> 但可以使用lock获得一个可用的shared_ptr对象

weak_ptr的使用更为复杂一点，它可以指向shared_ptr指针指向的对象内存，却并不拥有该内存，而使用weak_ptr成员lock，则可返回其指向内存的一个share_ptr对象，且在所指对象内存已经无效时，返回指针空值nullptr。

void check(weak_ptr<int> &wp){    shared_ptr<int> sp = wp.lock(); // 转换为shared_ptr<int>    if (sp != nullptr)    {        cout << "still " << *sp << endl;    }    else    {        cout << "pointer is invalid" << endl;    }}int main(){    shared_ptr<int> sp1(new int(22));    shared_ptr<int> sp2 = sp1;    weak_ptr<int> wp = sp1; // 指向shared_ptr<int>所指对象    cout << "count: " << wp.use_count() << endl; //打印计数器    cout << *sp1 << endl;   // 22    cout << *sp2 << endl;   // 22    check(wp);              // still 22    sp1.reset();    cout << "count: " << wp.use_count() << endl;    cout << *sp2 << endl;   // 22    check(wp);              // still 22    sp2.reset();    cout << "count: " << wp.use_count() << endl;    check(wp);              // pointer is invalid    return 0;}

参考资料：
1、深入理解C++11：C++11新特性解析与应用
2、http://blog.csdn.net/pi9nc