C++特性——智能指针

为什么需要智能指针

对于定义的局部变量，当作用域结束之后，就会自动回收，这没有什么问题。
当时用new delete的时候，就是动态分配对象的时候，如果new了一个变量，但却没有delete，这会造成内存泄露。
特别是当大型项目，会使用多个指针指向同一块内存区域的时候，什么时候释放这块指针所指向的内存区域就成了一个问题。
智能指针就是解决这个问题的办法，他的思想就是当你定义了一个智能指针，可以像普通指针一样使用*⃣️来获取里面的内容，当用其他的智能指针再次指向这块区域的时候，会有一个计数器。当所有的智能指针都被标记为不再使用的时候，这个计数器清零，这块指针所指向的内存也就被释放。

什么是动态分配的对象？ 是指在程序运行时（而非编译时）在堆（heap）内存中分配的对象。

注意

在使用智能指针的时候，一定要避免使用delete，可能会引发未定义的行为，就让系统自己处理。
unique_ptr性能很好，不支持复制，唯一控制权；shared_ptr支持多个指针指向同一块内存并计数，资源消耗大。
任何时候都推荐使用unique_ptr，而shared_ptr当多个函数

shared_ptr

引入#include <memory>
用法:shared _ptr<T> p = make_shared<T>()或者大括号的初始方法shared_ptr<T> p {fp, close_file}
例如shared _ptr<int> p = make_shared<int>(100)的意思就是定义了一个指向存储内容为100的动态内存的共享指针p。此时p.use_count() 引用计数为1。
当定义其他的共享指针p1=p时，表示p1也指向了int类型的100的这块内存，同理如果是对象，不会再构造一次，因为指向的是同一块东西。此时再使用p.use_count()或者p1.use_count()得到的计数结果都是2。
当p.reset()就表示重置p指向的内容，此时引用计数会减1，当p1.reset()p1也重置之后，引用计数为0，这块内存被释放。

额外补充

1. p.reset()这个用法还可以在括号里p.reset(new int)代表指向一个新的int内存，旧的int内存减1
2. 在新定义一个共享指针的时候，是可以对它的释放功能自定义的，可以自定义为其他的功能，例如下图将释放功能自定义为文件关闭函数。当引用计数为0的时候，就可以自动关闭文件。
   
3. 别名 shared_ptr<example_class> p1 {p, &(p->bar)} p1是p的别名

unique_ptr

引入#include <memory>
用法：unique_ptr<int> p = make_unique<int>(100)
unique_ptr就不存在复制这样的功能，p独享这一块资源，不能和别的指针共享。
当作用域结束之后，unique_ptr指向的资源就会释放，即使它是用的new delete来创建的。
可以使用p.get()获取裸指针。
同样的，可以使用p.reset()来重置unique_ptr使其指向nullptr。也可以p.reset(new class)来让这个unique_ptr指向一个新的类。
可以使用p.release()来释放p对这块资源的控制权，会返回一个裸指针。unique_ptr中是没有复制这么一说的，也就不存“=”的赋值。但是可以传递：通过unique<exapmle_class> p1 (p.release())或者是利用move,即unique_ptr<example_class> p1(p.move())
unnique_ptr可以自定义分配函数和自定义释放函数，eg:

unique_ptr的函数绑定是在编译时就绑定了，这个函数成为了unique_ptr实例的一部分，而shared_ptr则是运行时绑定。

在函数之间的unique_ptr传递

指针在函数之间的传递难免不会发生复制，例如实参作为输入进入函数之后，函数可能会复制一份进入函数体。
解决办法：

1. 函数的形参是一个unique_ptr的引用
2. 只传递所指向的资源例如传入*p，接收也是一个int& p。
3. 利用p.get()或者是move()，这样会传递一个裸指针到函数里去。