講這個之前，先來看一個例子：

十余年專注建站、設計、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品按需定制設計服務，業(yè)務涵蓋品牌網(wǎng)站設計、商城網(wǎng)站建設、小程序設計、軟件系統(tǒng)開發(fā)、成都App制作等。憑借多年豐富的經(jīng)驗，我們會仔細了解每個客戶的需求而做出多方面的分析、設計、整合，為客戶設計出具風格及創(chuàng)意性的商業(yè)解決方案，創(chuàng)新互聯(lián)更提供一系列網(wǎng)站制作和網(wǎng)站推廣的服務，以推動各中小企業(yè)全面信息數(shù)字化，并利用創(chuàng)新技術幫助各行業(yè)提升企業(yè)形象和運營效率。

void Test1 ()
{
    int* p1 = new int(2);
    //...
    try 
    {   
      DoSomeThing();
    }
    catch(...)
    {
      delete p1 ;
      throw;
    }
    //...
    delete p1 ;
}

這個例子，是通過C++異常處理機制，來管理動態(tài)開辟出來的內(nèi)存，這是可以做到的。但是以后在開發(fā)軟件產(chǎn)品時，需要開辟動態(tài)內(nèi)存，你都這樣處理，就顯得非常繁瑣，代碼量也會加大，有時候邏輯會理不清楚，于是有人提出能不能將“動態(tài)內(nèi)存擁有權”這個問題的復雜性，從軟件產(chǎn)品本身的復雜性中分離出來，由專門的人或團隊來負責實現(xiàn)，實際上是非常有利于軟件的模塊化和復用性的。畢竟，從本質(zhì)上來看，動態(tài)內(nèi)存的擁有權和一款軟件產(chǎn)品本身所要解決的目標問題在相當大程度上是正交的，將其分解開來，分而治之從軟件工程學的角度來看實在是個不錯的選擇。也顯得非常繁瑣，那C++為了處理這個問題，提出了一個叫RAII（Resource Acquisition Is Initialization）。

RAII：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(shù)完成資源的分配和初始化，在析構函數(shù)完成資源的清理，可以保證資源的正確初始化和釋放。這個類具體到下面的智能指針。

智能指針：所謂智能指針就是智能\自動化管理動態(tài)開辟內(nèi)存的釋放。

智能指針設計思想：首先提供一個類，然后用這個類去封裝原生指針，并且封裝類會提供客戶端代碼通常會施加在原生指針上的絕大多數(shù)操作接口。這樣，在保證跟原生指針相近的操作體驗的同時，簡化了動態(tài)內(nèi)存的管理負擔。

在C++11之前，標準庫中，只有一個auto_ptr，下面是模擬實現(xiàn)auto_ptr舊版本.

/*舊版本*/

/*實現(xiàn)原理：通過擁有者的改變來最后確定是否析構對象*/

#include <iostream>

using namespace std;

template<class T>
class AutoPtr
{
public:
	AutoPtr(T* ptr)
		:_ptr(ptr)
	{
		_owner = true;
	}
	AutoPtr(AutoPtr<T>& ap)
		:_ptr(ap._ptr),_owner(ap._owner)
	{
		ap._owner = false;
	}
	AutoPtr<T>& operator=(AutoPtr<T>& ap)
	{
		if(this != &ap)
		{
			if(_owner)
			{
				delete _ptr;
			}
			_ptr = ap._ptr;
			_owner = ap._owner;
			if(ap._owner)
			{
				ap._owner = false;
			} 
		}
		return *this;
	}
	~AutoPtr()
	{
		if(_owner)
		{
			delete _ptr;
		}
	}
public:
	T& operator*()
	{
		return *_str;
	}
	T* operator ->()
	{
		return _str;
	}
private:
	T* _ptr;
	bool _owner;
};
void Test1()
{
	AutoPtr<int> ap1(new int(1));
	AutoPtr<int> ap2(ap1);
	AutoPtr<int> ap3(new int(3));
	ap3 = ap2;
}
int main()
{
	Test1();
	return 0;
}

顯示結果：

這樣看結果是對的，但是看下面這個Test2()

void Test2()
{
	AutoPtr<int> ap1(new int(1));
	AutoPtr<int> ap2(ap1);
	AutoPtr<int> ap3(new int(3));
	AutoPtr<int> ap4(ap3);
	ap4 = ap1;
}

顯示結果：

看上面就出現(xiàn)問題了，你把ap1 賦給 ap4 ，但是ap4的_owner 是 false ，這就是有問題的。到最后，ap4只是指向共有的那塊空間而已，沒有達到真正的管理，再看Test3()

void Test3()
{
	AutoPtr<int> ap1(new int(1));
	if(1)
	{
		AutoPtr<int> ap2(ap1);
	}
	*ap1 = 10;
}

顯示結果：

程序直接崩潰了，因為產(chǎn)生了野指針的訪問，訪問的那一塊空間已經(jīng)釋放了，所以就會崩潰了，正是由于舊版本有這諸多的問題，C++改進了一下他，使他變得很“強大”，下來看模擬實現(xiàn)：

/*新版本*/

/*實現(xiàn)原理：管理權的轉(zhuǎn)交*/

#include <iostream>
using namespace std;
 
template <class T>
class AutoPtr
{
public:
	AutoPtr(T* str)
		:_str(str)
	{}
	AutoPtr(AutoPtr<T>& ap)
		:_str(ap._str)
	{
		ap._str = NULL;
	}
	AutoPtr<T>& operator=(AutoPtr<T>& ap)
	{
		if(this != &ap)
		{
			delete _str;
			_str = ap._str;
			ap._str = NULL;
		}
		return *this;
	}
	~AutoPtr()
	{
		if(_str)
			delete _str;
	}
public:
	T& operator*()
	{
		return *_str;
	}
	T* operator ->()
	{
		return _str;
	}
private:
	T* _str;
};
 
struct A
{
	int _a;
};

void Test4()
{
    AutoPtr<int>ap(new int(1));
    AutoPtr<int>ap2(ap);
    AutoPtr<int>ap3(new int(2));
    AutoPtr<int>ap4(ap3);
    ap4 = ap;
}

int main()
{
    Test4();
    return 0;
}

顯示結果：

當然這個結果是正確的，但是你要這個AutoPtr又有什么用，你用對象之間拷貝構造新對象和對象之間相互賦值時，就是為了讓他們共同管理，但是現(xiàn)在，這就有點low了，既沒有達到那種共同管理，也在拷貝構造對象和相互賦值時，不清不楚，那么他就相當low。一些C++技術大牛，在開源庫函數(shù)boost庫（可移植的函數(shù)庫）中引出了新的智能指針，受到廣大編程愛好者的一致好評。于是在C++11標準引出了新的智能指針，unique_ptr，shared_ptr，weak_ptr。

模擬實現(xiàn)unique_ptr:

#include <iostream>

using namespace std;

template <class T>
class UniquePtr
{
public:
	UniquePtr(T* ptr)
		:_ptr(ptr)
	{}
	~UniquePtr()
	{
		if(_ptr != NULL)
		{
			delete _ptr;
		}
	}
protected:
	UniquePtr(UniquePtr<T>& up);
	UniquePtr<T> operator=(UniquePtr<T>& up);
public:
	T* operator*()
	{
		return *_ptr;
	}
	T& operator->()
	{
		return _ptr;
	}
private:
	T* _ptr;
};

void Test1()
{
        UniquePtr<int> up1(new int(1));
        UniquePtr<int> up2(new int(2));
}

int main()
{
	Test1();
	return 0;
}

顯示結果：

沒毛病，下來看test2()：

void test2()
{
        UniquePtr<int> up1(new int(1));
	UniquePtr<int> up2(new int(2));
	up2 = up1;
	UniquePtr<int> up3(up1);
}

顯示結果：

在編譯的時候出現(xiàn)了問題，這是為什么呢？

protected:
	UniquePtr(UniquePtr<T>& up);
	UniquePtr<T> operator=(UniquePtr<T>& up);

由于在類中只聲名拷貝構造函數(shù)和賦值運算符重載，不實現(xiàn)，防止調(diào)用默認的拷貝構造函數(shù)和賦值運算符重載造成淺拷貝的問題，加上保護限制，防止在被繼承時，對其進行重寫。避免了auto_ptr出現(xiàn)的問題，我unique_ptr就是不讓被復制和賦值，他是一種防拷貝（你就是霸道）的實現(xiàn)，沒有像auto_ptr那樣轉(zhuǎn)移管理權，直接就是我的就是我的，你們其他人邊去，但是我們也想要實現(xiàn)向原生指針那樣共同管理，那就可以shared_ptr，模擬實現(xiàn)shared_ptr：

#include <iostream>

using namespace std;

template <class T>
class SharedPtr
{
public:
	SharedPtr(T* ptr)
		:_ptr(ptr),_pcount(new int(1))
	{
		cout<<"SharedPtr(T* ptr)"<<endl;
	}
	~SharedPtr()
	{
		cout<<"~SharedPtr()"<<endl;
		_Release();
	}
	SharedPtr(SharedPtr<T>& sp)
		:_ptr(sp._ptr),_pcount(sp._pcount)
	{
		cout<<"SharedPtr(SharedPtr<T>& sp)"<<endl;
		++(*_pcount);
	}
	SharedPtr<T>& operator= (SharedPtr<T> sp)//傳值，賦值前調(diào)用拷貝構造函數(shù)
	{
		cout<<"SharedPtr<T>& operator="<<endl;
		swap(_ptr, sp._ptr);
		swap(_pcount, sp._pcount);
		return *this;
	}
public:
        /*接口函數(shù)*/
	T& operator*()//提供*接口
	{
		return *_ptr;
	}
	T* operator->()//提供->接口
	{
		return _ptr;
	}
public：
	int UseCount()
	{
		return *_pcount;
	}
	T* GetPtr()
	{
		return _ptr;
	}
protected:
	void _Release()
	{
		if(--(*_pcount) == 0)
		{
			delete _ptr;
			delete _pcount;
		}
	}
private:
	T* _ptr;
	int* _pcount;
};
int main()
{
	SharedPtr<int> sp(new int(1));
	SharedPtr<int> sp1(sp);
	SharedPtr<int> sp2(new int(2));
	SharedPtr<int> sp3(new int(3));
	sp3 = sp2;
	int count = sp2.UseCount();
	return 0;
}

顯示結果：

第一次構造函數(shù)：

SharedPtr<int> sp(new int(1));

第一次拷貝構造函數(shù)：

SharedPtr<int> sp1(sp);

第二次，第三次構造函數(shù)：

SharedPtr<int> sp2(new int(2));
SharedPtr<int> sp3(new int(3));

第二次拷貝構造函數(shù)，第一次賦值：

sp3 = sp2;

因為賦值時，采用傳值方式，所以調(diào)用拷貝構造函數(shù)。

第一次析構函數(shù)，析構臨時拷貝構造出來的臨時對象。

第二次析構函數(shù)，析構sp3，sp2（是共同管理一塊內(nèi)存的）。

第三次析構函數(shù)，析構sp，sp1（是共同管理一塊內(nèi)存的）。

完美...

是不是新的智能指針完美的解決auto_ptr的問題呢，對，是的。所以在以后需要使用智能指針的時候，不要用auto_ptr，因為他們完美的詮釋原生指針，當不需要復制，賦值時，應該首選unique_ptr，需要復制和賦值就需要選擇shared_ptr.

當前名稱：C++_智能指針
文章網(wǎng)址：http://www.rwnh.cn/article44/jjeche.html

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