以前面試蝦皮時問到了智能指針相關知識點，當時答的很沒有條理，這裏整理一下權當筆記。面試
根據《C++ Primer Plus》中的解釋，智能指針是行爲相似於指針的模板對象。當函數分配堆內存時，必定要記得函數結束前回收內存。可是若是函數異常停止，本地變量都將從棧內存中刪除，以下例，此時ps指針佔據的內存也會被釋放，從而致使資源泄露。所以若是指針ps有一個析構函數，在ps過時時自動釋放它管理的內存，這就是智能指針的思想。數組
auto_ptr安全
auto_ptr目前已被拋棄。參考下例，當咱們對auto_ptr類型的智能指針進行賦值時，原來的對象ps被接管成爲空指針，後續操做ps就會致使core dump。就算不操做ps，由於兩個指針指向同一對象，會致使該對象被刪除兩次。微信
auto_ptr被explicit關鍵字修飾，意味着智能指針只能被顯示轉換（也就是不能被隱式強制轉換）。判斷一個智能指針是否爲空不能使用if(ps== NULL)，而應該使用if(ps.get() == NULL)，由於ps是指針對象，不是指針。函數
unique_ptrui
unique_ptr 是一個獨享全部權的智能指針，它提供了嚴格意義上的全部權，包括：spa
一、擁有它指向的對象；.net
二、沒法進行復制構造和複製賦值操做。即沒法使兩個unique_ptr指向同一個對象。可是能夠進行移動構造（std::move）和移動賦值操做，也就是淺拷貝；線程
三、保存指向某個對象的指針，當它自己被刪除釋放的時候，會使用給定的刪除器釋放它指向的對象；3d
仍是上面的例子，這時候編譯器會認爲賦值語句非法，避免了ps再也不指向有效數據的問題，所以unique_ptr比auto_ptr更安全（編譯階段錯誤比運行階段程序crash更安全）。
不過對於返回值爲unique_ptr類型的函數，能夠用另外一個unique_ptr智能指針接收函數返回值。由於函數返回的臨時變量很快被銷燬，程序沒法使用它來訪問無效的數據。
unique_ptr還有另外一個優勢。auto_ptr使用delete而不是delete[]，所以只能與new搭配使用；而unique_ptr使用delete[]，能夠與new[]搭配使用，所以能夠用於數組。
shared_ptr
shared_ptr使用計數機制來代表資源被幾個指針共享。能夠經過成員函數use_count()來查看資源的全部者個數。除了能夠經過new來構造，還能夠經過傳入auto_ptr, unique_ptr,weak_ptr來構造。
咱們來看一下shared_ptr智能指針的賦值操做，p2 = p1;p2管理的對象計數值減1（但不必定釋放對象），p1管理的對象計數值加1。若是p2管理的對象計數值爲0，則自動釋放管理的對象。此時無論p2以前是否初始化（未賦值），p1與p2管理相同的對象（也就是原來p1管理的對象），所以賦值後p1與p2計數一致，獲得：
p1.use_count()==p2.use_count();
有個問題，p2指向p2管理的對象以後，它原來管理的對象怎麼辦呢？若是資源A計數值爲0（說明已經沒有別的指針指向它了），資源A會被自動釋放；若是計數值不爲0（說明還有其餘指針管理着它），那麼就不用管。
weak_ptr
weak_ptr是用來解決shared_ptr相互引用時的死鎖問題。若是兩個shared_ptr相互引用，那麼這兩個指針的引用計數永遠不可能將爲0，這時資源永遠不會釋放。而weak_ptr是對對象的一種弱引用，不會增長對象的引用計數。此外weak_ptr和shared_ptr能夠相互轉化，shared_ptr能夠直接賦值給它，它能夠經過調用lock()函數來得到shared_ptr。
上面這個例子，類A和類B分別持有對方的智能指針，對象pa和pb相互引用後各自資源的引用計數都爲2。當跳出函數時，智能指針pa、pb前後析構，引用計數減一，可是此時二者計數仍是爲1，致使函數結束時資源沒有被釋放。此時若是咱們把類A裏面的shared_ptr<B> pb_改成weak_ptr<B>pb_，這樣資源B的引用計數就只有1，當pb析構時，B的計數變爲0，B獲得釋放，B釋放的同時也會使A的計數減一，同時pa析構時使A的計數減一，那麼A的計數爲0，A獲得釋放。
注意的是咱們不能經過weak_ptr直接訪問對象的方法，好比B對象中有一個方法print()，咱們不能經過pb->print(); 由於pb是一個weak_ptr，應該先把它轉化爲shared_ptr，即：shared_ptr<B> p =pb.lock(); p->print();
對於函數中的多個變量，最早申請的對象最後釋放。說到函數棧空間，咱們說函數棧釋放，實際是指寄存器pc地址返回而已，棧空間的數據仍是存在的，以下例：
調用fun1返回以後，雖然棧變量a被釋放，可是fun2進入函數調用立刻入棧，由於使用的是同一塊棧空間，所以當fun2內的臨時變量未初始化時，內存裏面的髒數據就是fun1殘留下來的，上面的示例中fun2的變量b若是不自行初始化，那初始值就是1。
智能指針shared_ptr雖然能解決資源自動回收，但並非線程安全的，通俗的講就是修改指向資源的指針和修改計數值是兩步操做，須要mutex保護。
另外若是是將原始指針強制轉換未智能指針的話，由於原始資源（例子中未widget）已經分配好了，那麼shared_ptr只能未引用計數再單獨分配控制塊。
auto p = new widget(); shared_ptr sp1{ p }; ...
若是選擇使用 make_shared 的話，原始資源和引用計數的分配, 能夠一次性完成，減小了內存分配的次數。
最後，祝你們雙十一多買多賣。
本文分享自微信公衆號 - 機械猿（on_ourway）。
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