智能指針是一種自動管理堆上對象指針的 c++++ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它通過引用計(jì)數(shù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)自動內(nèi)存釋放，從而防止內(nèi)存泄漏，簡化代碼，確保線程安全。它的優(yōu)勢包括：自動釋放內(nèi)存防止內(nèi)存泄漏線程安全簡化代碼。

簡單來說，智能指針的作用就是輕松管理內(nèi)存釋放，更好的管理你的堆內(nèi)存。

使用時只管new即可，不用想著delete，經(jīng)典的管殺不管埋

此時我們先簡單的仿寫一個智能指針的類，還原其原理：當(dāng)指向內(nèi)存時，計(jì)數(shù)器增加，當(dāng)析構(gòu)時計(jì)數(shù)器為0時，delete該空間

為什么需要智能指針

手動管理內(nèi)存極易出錯，例如：

忘記釋放內(nèi)存多次釋放同一塊內(nèi)存(即雙重釋放)不明確資源的所有權(quán)

智能指針類型及用途

std::unique_ptr 獨(dú)占指針

std::unique_ptr 是 C++ 標(biāo)準(zhǔn)庫中的一種智能指針，用于實(shí)現(xiàn)獨(dú)占所有權(quán)。它不能被復(fù)制，只能轉(zhuǎn)移(即通過 std::move)所有權(quán)。這個轉(zhuǎn)移的過程本質(zhì)上是使用移動語義，讓新指針接管對象的所有權(quán)，而原指針則被置為空。這種機(jī)制不僅提高了效率，還可以確保資源的唯一所有權(quán)不被破壞。

特點(diǎn)

所指向的內(nèi)存為自己所獨(dú)有，同一個時空中只能有一個unique_ptr指向給定的對象2. 對象不支持同類賦值和拷貝構(gòu)造，但是可以轉(zhuǎn)移

用途：適用于那些明確只有一個所有者的場景，不允許多處共享。

如果指向同一塊內(nèi)存會報(bào)錯。

C++ 智能指針：深入解析其工作原理和優(yōu)勢

1. 什么是智能指針?

智能指針是一種 C++ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以自動管理指向堆上對象的指針，并負(fù)責(zé)在對象不再使用時釋放其內(nèi)存。

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2. 工作原理

智能指針通過使用引用計(jì)數(shù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)自動內(nèi)存管理：

創(chuàng)建智能指針時：引用計(jì)數(shù)器被初始化為 1。

復(fù)制智能指針時：引用計(jì)數(shù)器遞增。

智能指針超出作用域時：引用計(jì)數(shù)器遞減。

引用計(jì)數(shù)器達(dá)到 0 時：智能指針釋放指向的對象的內(nèi)存。

3. 優(yōu)勢

智能指針提供以下優(yōu)勢：

自動內(nèi)存釋放：自動管理內(nèi)存，無需手動釋放。

防止內(nèi)存泄漏：引用計(jì)數(shù)器確保在對象不再使用時釋放內(nèi)存。

線程安全：內(nèi)部引用計(jì)數(shù)機(jī)制確保多線程環(huán)境下的安全。

簡化代碼：通過自動化內(nèi)存管理，簡化了代碼并減少了錯誤的可能性。

智能指針存在的意義

智能指針主要解決以下問題：

(1)內(nèi)存泄漏：內(nèi)存手動釋放，使用智能指針可以自動釋放。

(2)共享所有權(quán)指針的傳播和釋放，比如多線程使用同一個對象時析構(gòu)問題。

智能指針的實(shí)現(xiàn)依賴于C++語言的RAII(資源獲取即初始化)技術(shù)，即資源的獲取和釋放應(yīng)該與對象的構(gòu)造和析構(gòu)分別相關(guān)聯(lián)。這意味著，在對象構(gòu)造時分配資源，而在對象析構(gòu)時釋放資源。

智能指針的原理就是將動態(tài)分配的內(nèi)存塊與一個或多個智能指針對象相關(guān)聯(lián)，以確保內(nèi)存塊在不再需要時能夠自動釋放。通常情況下，智能指針會將內(nèi)存的所有權(quán)轉(zhuǎn)移到其自己的對象中，并在其析構(gòu)函數(shù)中釋放內(nèi)存。這樣就可以避免常見的內(nèi)存泄漏和釋放非法內(nèi)存等問題。

C++里面有四個智能指針：auto_ptr、share_ptr、unique_ptr、weak_ptr。其中后三個是C++11支持的，并且第一個已經(jīng)在C++11棄用;所以，重點(diǎn)講解share_ptr、unique_ptr、weak_ptr。

它們的特點(diǎn)：

(1)unique_ptr獨(dú)占對象的所有權(quán)，由于沒有引用計(jì)數(shù)，性能較好。

(2)share_ptr共享對象的所有權(quán)，但性能略差。

(3)weak_ptr配合share_ptr，解決循環(huán)引用問題。