c++11 智能指针

  如果在程序中使用new从堆（自由存储区）分配内存，等到不需要时， 应使用delete将其释放。c++引入了智能指针auto_ptr, 以帮助自动完成这个过程。 c++11摒弃了auto_ptr,并新增了三种智能指针：unique_ptr, shared_ptr, weak_ptr。

一. auto_ptr, unique_ptr , shared_ptr

头文件:  #include <memory>

用法：  auto_ptr<double>  A(new double);

     unique_ptr<int>    B( new int);

     shared_ptr<string> C(new string>;

  

#include <iostream>#include <memory>#include <string>using namespace std;class Report{public:  Report(const string s) : str(s)  {   cout << "Object create!\n";   }  ~Report() { cout << "Object deleted!\n"; }        void comment() const { cout << str << endl; }private:string str;};int main(){{auto_ptr<Report> ps (new Report("using auto_ptr"));ps->comment();}{shared_ptr<Report> ps (new Report("using shared_ptr"));ps->comment();}{unique_ptr<Report> ps (new Report("using unique_ptr"));ps->comment();}return 0;}

运行结果：

所有的只能指针类都有一个explict构造函数，该构造函数可以将指针作为参数， 因此不需要自动将指针转换为智能指针对象。

shared_ptr<double> p;

double* q =  new double;

p = q; //not allowed, implicit conversion

pd = shared_ptr<double> (q);  //ok, explict conversion

智能指针和常规指针类似， 也能执行 解引用操作（*p)， 访问结构成员 （p -> m_), 将它赋值给同类型的常规指针。 还可以将智能指针对象赋给另一个同类型的智能指针对象。

智能指针应避免如下操作：

      string str("hehe");

      shared_ptr<string> A(&str);  //NO!

      ptr过期时，程序将把delete运算符用于非堆内存，这是错误的。

二. 

    对于指向在堆分配的内存的指针， 指针间赋值是不能接受的，因为程序将试图删除同一个对象两次。

    要避免这种问题，方法有多种：

    1. 定义赋值运算符，使之执行深复制。 这样两个指针将指向不同对象， 其中一个对象是另一个的副本。 

    2. 建立所有权概念， 对于特定对象， 只有一个智能指针可以拥有他 ，这样只有拥有对象的智能指针的构造函数会删除对象。 然后， 让赋值操作转让所有权 。 这是用于

         auto_ptr 和 unique_ptr的策略， 但unique_ptr的策略更严格。

    3. 创建智能更高的指针，跟踪引用特定对象的智能指针数。 这称为引用计数。 例如，赋值时， 计数加1, 指针过期时，计数减1, 仅当最后一个指针过期时，才调用delete。这是shared_ptr 采用的策略。

     auto_ptr<string> p1(new string("auto");

     auto_ptr<string> p2;

      p2 = p1;   //OK

     p2接管p1所有权后，p1的所有权将被剥夺。 这样可以防止p1 和 p2的析构函数试图删除同一个对象 。 但如果随后试图使用p1， 这将是件坏事， 因为p1不在指向有效的数据。

     但是如果把上面的auto_ptr换成unique_ptr，编译器会认为 p2 = p1;这句是非法的，这样避免了p1不在指向有效数据的问题， 因为unique_ptr比auto_ptr更安全。

     

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记数的增加或减少。没有重载*和->但可以使用lock获得一个可用的shared_ptr对象

weak_ptr的一个重要用途是通过lock获得this指针的shared_ptr,使对象自己能够生产shared_ptr来管理自己，但助手类enable_shared_from_this的shared_from_this会返回this的shared_ptr，只需要让想被shared_ptr管理的类从它继承即可。