深度剖析智能指針

RALL:資源分配即初始化，定義一個類來封裝資源的分配和釋放，在構造函數中完成資源的分配和初始化，在析構函數中完成資源的清理。

首先來看這樣一個例子：

此例子乍一看上去，new/delete匹配，并沒有什么錯。但就因為return的存在，使得Test()函數提前結束，并沒有執行delete p。這就使得內存泄露。

內存泄露的危害：使得可用內存越來越少，下一次開辟可能不夠，程序崩潰。

為解決此類問題，引入智能指針。

所謂的智能指針就是智能/自動化的管理指針所指向的動態資源的釋放。

智能指針的行為類似于常規指針，重要的區別在于它負責自動釋放所指向的對象。

智能指針也是模板，當我們創建一個智能指針時，需要提供指針可以指向的類型。

智能指針有：auto_ptr，scoped_ptr,shared_ptr，scoped_array，shared_array

1.auto_prt的模擬實現（以前）

注：以前的auto_ptr看起來已經實現的挺好的，多個指針指向同一塊內存，并且釋放的時候也正確。

但是在實現的時候，會出現"野指針"。也就是所謂的"懸掛指針"。

在析構函數中，只是對擁有管理權者進行了析構。在delete內存之后重置指針的方法只對這個指針有效，對其他任何指向（已釋放的）內存的指針是沒有作用的。所以會出現"野指針"。

為解決"野指針"問題，可以將管理權轉交后，將以前的指針賦為NULL。也就是auto_ptr的現代寫法。

auto_ptr的現代寫法：

注：雖然此方法解決了"野指針"的問題，但是在拷貝構造和賦值后，只有一個指針有效。其他的都已為NULL，但有時候會對NULL指針進行引用，使得程序崩潰。

2.簡單粗暴的scoped_ptr

scoped_ptr不允許拷貝構造和賦值,在C++11標準中叫unique_ptr

注：為了防拷貝和賦值

（1）只將拷貝構造和賦值函數聲明不定義

（2）將拷貝構造和賦值函數聲明為private或protected，防止別人搞破壞

3.允許拷貝和賦值的shared_ptr

shared_ptr是通過一個引用計數來記錄該塊空間被共享了幾次，只有當計數器為0時才被釋放。

4. 簡單粗暴的scoped_array

scoped_array和scoped_ptr類似，是為了防拷貝和賦值。但是scoped_array是對數組來說的，因此在析構時要特別注意，應該使用delete[]來釋放內存。

注：scoped_ptr是為了防拷貝和賦值。因此只將拷貝和賦值聲明而不定義，并且將拷貝和賦值聲明為private或者protected，防止他人搞破壞。

5.允許拷貝和賦值的shared_array

shared_array和shared_ptr類似。也是使用了一個引用計數。但是shared_array是對數組來說的。因此在析構時應使用delete[]。

6.現代版的shared_ptr看起來不錯，但是會出現以下幾個問題

（1）循環引用

（2）定置刪除器

6.1循環引用

為了解決循環引用，應該使用弱指針weak_ptr(防止引用計數的增加)

注：所謂的weak_ptr就是用來服務shared_ptr。將一個weak_ptr綁定一個shared_ptr上不會改變shared_ptr的引用計數。

6.2 定置刪除器

我們都只到shared_ptr只能釋放new開辟出來的空間。而對于malloc開辟出來的空間，以及fopen打開的文件不能處理。為了能夠處理各種情況，引入定置刪除器。而定置刪除器的實現是通過operator（）即重載（）來實現的。

測試結果：

注：任何情況下都不要使用auto_ptr。