C++智能指针

---

在C++中，智能指针是一种替代原始指针的类模板，用于自动管理内存。智能指针的主要目标是帮助防止内存泄漏和其他与内存管理相关的问题。

C++11引入了三个智能指针模板：std::unique_ptr、std::shared_ptr和std::weak_ptr。这些智能指针模板都有各自的特点和用途。

---

1. std::unique_ptr

std::unique_ptr表示一个独占所有权的智能指针，即同一时间只能有一个unique_ptr指向一个对象。当unique_ptr被销毁时（例如离开其作用域或重新分配给另一个对象），它所指向的对象也会被自动删除。

示例：

std::unique_ptr<int> ptr1(new int(42));
// ptr1拥有该int对象的所有权，并且是独占的。

---

示例：

#include <memory>  
//std::unique_ptr：表示独占所有权的智能指针。
struct Foo {  
    Foo() { std::cout << "Foo::Foo\n"; }  
    ~Foo() { std::cout << "Foo::~Foo\n"; }  
};  
  
int main() {  
    std::unique_ptr<Foo> ptr(new Foo); // 创建 Foo 对象，并由 unique_ptr 独占所有权  
    // 在 unique_ptr 生命周期结束时，它会自动删除所拥有的对象  
}

---

2. std::shared_ptr

std::shared_ptr表示一个共享所有权的智能指针。多个shared_ptr可以同时指向同一个对象，而对象的生命周期将延长直到最后一个shared_ptr被销毁。当最后一个shared_ptr被销毁时，对象会被自动删除。

示例：

std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>(42);
std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1; // ptr1和ptr2现在都指向该int对象

---

示例：

#include <memory>  
#include <iostream>  
//std::shared_ptr：表示共享所有权的智能指针。
struct Bar {  
    Bar() { std::cout << "Bar::Bar\n"; }  
    ~Bar() { std::cout << "Bar::~Bar\n"; }  
};  
  
int main() {  
    std::shared_ptr<Bar> ptr1 = std::make_shared<Bar>(); // 创建 Bar 对象，并由 shared_ptr 管理  
    std::shared_ptr<Bar> ptr2 = ptr1; // ptr2 和 ptr1 共享所有权  
    // 当最后一个拥有该对象的 shared_ptr 被销毁时，它会自动删除所拥有的对象  
}

---

3. std::weak_ptr

std::weak_ptr是一个不拥有对象的智能指针，它只是观察对象，不会影响对象的生命周期。它通常用于解决循环引用问题，与std::shared_ptr一起使用。

示例：

std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>(42);
std::weak_ptr<int> ptr2 = ptr1; // ptr2观察ptr1指向的对象，但不会延长其生命周期。

---

示例：

#include <memory>  
#include <iostream>  
//std::weak_ptr：通常与 std::shared_ptr 一起使用，以避免循环引用。
struct Baz {  
    Baz() { std::cout << "Baz::Baz\n"; }  
    ~Baz() { std::cout << "Baz::~Baz\n"; }  
};  
  
int main() {  
    std::shared_ptr<Baz> ptr1 = std::make_shared<Baz>(); // 创建 Baz 对象，并由 shared_ptr 管理  
    std::weak_ptr<Baz> ptr2 = ptr1; // ptr2 不拥有该对象，只是观察它  
    // 当 ptr1 销毁时，ptr2 的观察权也将失效，如果 ptr1 仍然存在，ptr2 可以观察到它，否则它就无效了。  
}

---

使用智能指针替代原始指针可以帮助减少内存泄漏和简化内存管理，但也需要正确使用它们来避免其他问题，例如过度使用或错误使用。