C 11新特性之智能指针

C++11 智能指针
c++11引入了三种智能指针：

• std::shared_ptr
  
• std::weak_ptr
  
• std::unique_ptr
  

  shared_ptr

  shared_ptr使用了引用计数，每一个shared_ptr的拷贝都指向相同的内存，每次拷贝都会触发引用计数+1，每次生命周期结束析构的时候引用计数-1，在最后一个shared_ptr析构的时候，内存才会释放。
  使用方法如下： ```cpp struct ClassWrapper { ClassWrapper() {

    cout << "construct" << endl;
    data = new int[10];

  } ~ClassWrapper() {

    cout << "deconstruct" << endl;
    if (data != nullptr) {
        delete[] data;
    }

  } void Print() {

    cout << "print" << endl;

  } int* data; };

void Func(std::shared_ptr ptr) { ptr->Print(); }

int main() { auto smart_ptr = std::make_shared(); auto ptr2 = smart_ptr; // 引用计数+1 ptr2->Print(); Func(smart_ptr); // 引用计数+1 smart_ptr->Print(); ClassWrapper *p = smart_ptr.get(); // 可以通过get获取裸指针 p->Print(); return 0; }

智能指针还可以自定义删除器，在引用计数为0的时候自动调用删除器来释放对象的内存，代码如下：
```cpp
std::shared_ptr<int> ptr(new int, [](int *p){ delete p; });

关于shared_ptr有几点需要注意：
• 不要用一个裸指针初始化多个shared_ptr，会出现double_free导致程序崩溃
• 通过shared_from_this()返回this指针，不要把this指针作为shared_ptr返回出来，因为this指针本质就是裸指针，通过this返回可能 会导致重复析构，不能把this指针交给智能指针管理。

class A {
    shared_ptr<A> GetSelf() {
        return shared_from_this();
        // return shared_ptr<A>(this); 错误，会导致double free
    }  
};

• 尽量使用make_shared，少用new。
  
• 不要delete get()返回来的裸指针。
  
• 不是new出来的空间要自定义删除器。
  
• 要避免循环引用，循环引用导致内存永远不会被释放，造成内存泄漏。
  ```cpp using namespace std; struct A; struct B;

struct A { std::shared_ptr bptr; ~A() { cout << “A delete” << endl; } };

上面代码，产生了循环引用，导致aptr和bptr的引用计数为2，离开作用域后aptr和bptr的引用计数-1，但是永远不会为0，导致指针永远不会析构，产生了内存泄漏，如何解决这种问题呢，答案是使用weak_ptr。
<a name="wCHiH"></a>
## weak_ptr
weak_ptr是用来监视shared_ptr的生命周期，它不管理shared_ptr内部的指针，它的拷贝的析构都不会影响引用计数，纯粹是作为一个旁观者监视shared_ptr中管理的资源是否存在，可以用来返回this指针和解决循环引用问题。
- 作用1：返回this指针，上面介绍的shared_from_this()其实就是通过weak_ptr返回的this指针。<br />
- 作用2：解决循环引用问题。<br />
```cpp
struct A;
struct B;
struct A {
    std::shared_ptr<B> bptr;
    ~A() {
        cout << "A delete" << endl;
    }
    void Print() {
        cout << "A" << endl;
    }
};
struct B {
    std::weak_ptr<A> aptr; // 这里改成weak_ptr
    ~B() {
        cout << "B delete" << endl;
    }
    void PrintA() {
        if (!aptr.expired()) { // 监视shared_ptr的生命周期
            auto ptr = aptr.lock();
            ptr->Print();
        }
    }
};
int main() {
    auto aaptr = std::make_shared<A>();
    auto bbptr = std::make_shared<B>();
    aaptr->bptr = bbptr;
    bbptr->aptr = aaptr;
    bbptr->PrintA();
    return 0;
}

A
A delete
B delete

using namespace std;
struct A {
    ~A() {
        cout << "A delete" << endl;
    }
    void Print() {
        cout << "A" << endl;
    }
};
int main() {
    auto ptr = std::unique_ptr<A>(new A);
    auto tptr = std::make_unique<A>(); // error, c++11还不行，需要c++14
    std::unique_ptr<A> tem = ptr; // error, unique_ptr不允许移动
    ptr->Print();
    return 0;
}