智能指针 std::auto_ptr 和 shared_ptr

http://blog.sina.com.cn/s/blog_508938e10100f12x.html

需要注意：

auto_ptr 类可以用于管理由 new 分配的单个对象，但是无法管理动态分配的数组（我们通常不会使用数组，而是使用vector 代替数组）。auto_ptr 在拷贝和赋值的时候有不寻常的行为，因此 auto_ptrs 不能被保存在 stl的容器中。当 auto_ptr 离开了自己的作用域或者被销毁，由 auto_ptr 管理的对象也会被销毁。

使用std::auto_ptr需要的头文件: #include<memory>

// 示例 1(b): 安全代码, 使用了auto_ptr
　void f()
　{
　　 auto_ptr<T> pt( new T );

    .....
　} // 酷: 当pt出了作用域时析构函数被调用，从而对象被自动删除

　　现在代码不会泄漏T类型的对象，不管这个函数是正常退出还是抛出了异常，因为pt的析构函数总是会在出栈时被调用。清理会自动进行。
　　最后，使用一个auto_ptr就像使用一个内建的指针一样容易，而且如果想要“撤销”资源，重新采用手动的所有权，我们只要调用release().

　　 // 示例 2: 使用一个 auto_ptr
　　 void g()
　　 {
　　 T* pt1 = new T;  // 现在，我们有了一个分配好的对象
　　  auto_ptr<T>auto_pt2( pt1 ); // 将所有权传给了一个auto_ptr对象,auto_pt2 指向了 pt1

　　 // 使用auto_ptr就像我们以前使用简单指针一样
　　 auto_pt2 = 12; // 就像 "*pt1 = 12;"
　　 auto_pt2->SomeFunc(); // 就像"pt1->SomeFunc();"

　　 // 用get()来获得指针的值
　　 assert( pt1 == auto_pt2.get() );  // 二者一样
　　 // 用release()来撤销所有权， auto_pt2 把保存的指针地址给了pt3, 而自己指向了NUll。
　　 T* pt3 = auto_pt2.release();  //
　　 // 自己删除这个对象，因为现在没有任何auto_ptr拥有这个对象
　　 delete pt3;
　　 } // pt2不再拥有任何指针，所以不要试图删除它...ok，不要重复删除

　　最后，我们可以使用auto_ptr的reset()函数来重置auto_ptr使之拥有另一个对象。如果这个auto_ptr已经拥有了一个对象，那么，它会先删除已经拥有的对象，因此调用reset()就如同销毁这个auto_ptr，然后新建一个并拥有一个新对象：
　　 // 示例 3: 使用reset()
　　 //
　　 void h()
　　 {
　　 auto_ptr<T> pt( new T(1) );
　　 pt.reset( new T(2) );  //即pt会首先deletept目前指向的地址（new T(1)得到的地址)，

                           //然后再指向new T(2)分配的地址
　　 } // 最后，pt出了作用域，
　　 // 第二个T也被自动删除了

 

Boost智能指针——shared_ptr

boost::scoped_ptr虽然简单易用，但它不能共享所有权的特性却大大限制了其使用范围，而boost::shared_ptr可以解决这一局限。顾名思义，boost::shared_ptr是可以共享所有权的智能指针，首先让我们通过一个例子看看它的基本用法：

#include<string>
#include<iostream>
#include<boost/shared_ptr.hpp>

classimplementation
{
public:
    ~implementation(){ std::cout <<"destroying implementation\n"; }
    voiddo_something() { std::cout <<"did something\n"; }
};

void test()
{
    boost::shared_ptr<implementation>sp1(new implementation());
    std::cout<<"TheSample now has"<<sp1.use_count()<<"references\n";

    boost::shared_ptr<implementation>sp2 = sp1;
    std::cout<<"TheSample now has"<<sp2.use_count()<<"references\n";
    
    sp1.reset();
    std::cout<<"AfterReset sp1. The Sample now has"<<sp2.use_count()<<"references\n";

    sp2.reset();
    std::cout<<"AfterReset sp2.\n";
}

void main()
{
    test();
}

该程序的输出结果如下：

TheSample now has 1 references
The Sample now has 2 references
After Reset sp1. The Sample now has 1 references
destroying implementation
After Reset sp2.

可以看到，boost::shared_ptr指针sp1和sp2同时拥有了implementation对象的访问权限，且当sp1和sp2都释放对该对象的所有权时，其所管理的的对象的内存才被自动释放。在共享对象的访问权限同时，也实现了其内存的自动管理。

boost::shared_ptr的内存管理机制：

boost::shared_ptr的管理机制其实并不复杂，就是对所管理的对象进行了引用计数，当新增一个boost::shared_ptr对该对象进行管理时，就将该对象的引用计数加一；减少一个boost::shared_ptr对该对象进行管理时，就将该对象的引用计数减一，如果该对象的引用计数为0的时候，说明没有任何指针对其管理，才调用delete释放其所占的内存。

上面的那个例子可以的图示如下：

1. sp1对implementation对象进行管理，其引用计数为1
   
2. 增加sp2对implementation对象进行管理，其引用计数增加为2
   
3. sp1释放对implementation对象进行管理，其引用计数变为1
   
4. sp2释放对implementation对象进行管理，其引用计数变为0，该对象被自动删除
   

boost::shared_ptr的特点：

和前面介绍的boost::scoped_ptr相比，boost::shared_ptr可以共享对象的所有权，因此其使用范围基本上没有什么限制（还是有一些需要遵循的使用规则，下文中介绍），自然也可以使用在stl的容器中。另外它还是线程安全的，这点在多线程程序中也非常重要。

boost::shared_ptr的使用规则：

boost::shared_ptr并不是绝对安全，下面几条规则能使我们更加安全的使用boost::shared_ptr：

1. 避免对shared_ptr所管理的对象的直接内存管理操作，以免造成该对象的重释放
2. shared_ptr并不能对循环引用的对象内存自动管理（这点是其它各种引用计数管理内存方式的通病）。
3. 不要构造一个临时的shared_ptr作为函数的参数。
   如下列代码则可能导致内存泄漏：
   voidtest()
   {
       foo(boost::shared_ptr<implementation>(new    implementation()),g());
   }
   正确的用法为：
   void test()
   {
       boost::shared_ptr<implementation>sp    (newimplementation());
       foo(sp,g());
   }