17、什么是智能指针，C++有哪几种智能指针【高频】

智能指针其实不是指针，而是一个（模板）类，用来存储指向某块资源的指针，并自动释放这块资源，从而解决内存泄漏问题。主要有以下四种：

1. auto_ptr

它的思想就是当当一个指针对象赋值给另一个指针对象的时候，原来的指针就会指向null。因为这个指针已经指向null，之后就不能发挥作用了。现在C++11新特性已经不使用它了

2. unique_ptr

在内部实现里，它的 拷贝构造函数 和 复制重载函数 被禁用了，所以它的指针对象时不能进行拷贝和赋值。也就是说，最多只有一个unique_ptr指针指向一块资源

3. shared_ptr

shared_ptr允许多个智能指针可以指向同一块资源，并且可以保证 在销毁时共享资源只被释放一次。（普通指针和 shared_ptr是不能指向同一块资源的）

（不能将指针直接赋值给一个智能指针，一个是类，一个是指针。例如：shared_ptr p4 = new int(1) 的写法是错误的！）

• 它主要是通过 引用计数 来实现的：每当一个指针指针对象被销毁，引用计数就会减1，而指针所指内存（即共享资源）不发生变化。当引用计数的值减为0时，它才会释放共享资源。所以引用计数反映的是 这块资源上被多少个指针指向了。

• 销毁过程：

• 当ptr1和ptr2指向的资源不同时，如果令ptr2=ptr1（把ptr1的资源赋值给ptr2，即ptr2指向ptr1的资源）：

• 普通指针和 shared_ptr是不能指向同一块资源的：

• 循环引用问题：

  

  

  • 当创建出node1和node2智能指针对象时，引用计数都是1.
  • 当node1的next指向node2所指向的资源时，node2的引用计数就+1，变成2，node2的pre指向noede1所指向的资源时，node1的引用计数+1，变成2.
  • 当这两个智能指针使用完后，调用析构函数，引用计数都-1，都变成1，由于引用计数不为0，所以node1和node2所指向的对象不会被释放。
  • 当node1所指向的资源释放需要当node2中的_prev被销毁，就需要node2资源的释放，node2所指向的资源释放就需要当node1中的_next被销毁，就需要node1资源的释放。因此node1和node2都有对方的“把柄”，这两个就造成循环引用现象，最终这node1和node2资源就不会进行释放。

• 循环引用问题的解决方法：

  使用weak_ptr指针。 weak_ptr指针可以指向智能指针所指的内存，而且不增加智能指针的引用计数。所以我们需要在可能引起 循环引用 的地方，把其他的shared_ptr改成weak_ptr指针

  

  • weak_ptr对象指向shared_ptr对象时，不会增加shared_ptr中的引用计数，因此当node1销毁掉时，则node1指向的空间就会被销毁掉，node2类似，所以weak_ptr指针可以很好解决循环引用的问题。

  • 所以在定义双向链表或者在二叉树等有多个指针的时候,如果想要将该类型定义成智能指针，那么结构体内的指针需要定义成weak_ptr类型的指针，防止循环引用的出现。

4. weak_ptr

   也就是刚刚所提到的用于解决循环引用的指针。它不能单独使用，必须配合shared_ptr来使用，专门用于解决循环引用问题