（二）智能指針模板類

智能指針是行為類似指針的類對象，但這種對象還有其他便于管理內(nèi)存的功能。

1.使用智能指針

（1）三個智能指針模板auto_ptr,shared_ptr,unique_ptr,都定義了類似指針的對象，可以將new獲得的地址賦值給這些對象。當(dāng)智能指針過期的時候，其析構(gòu)函數(shù)將使用delete來釋放指針指向的內(nèi)存，也就是向正常的變量那樣使用智能指針，而不用考慮釋放它指向的內(nèi)存。

（2）創(chuàng)建智能指針對象，必須包含頭文件memory，然后使用通常的模板實(shí)例化語法來實(shí)例化所需類型的指針。比如auto_ptr<double> pd(new double);就創(chuàng)建了一個智能指針對象pd指向一個double類型的內(nèi)存塊。new double是new返回的指針，它是構(gòu)造函數(shù)auto_ptr<double>的參數(shù)。智能指針也是處于名稱空間std之內(nèi)的，因此需要使用std::運(yùn)算符或前面講過的其他技術(shù)。

（3）所有的智能指針都只有一個explicit構(gòu)造函數(shù)，以指針作為參數(shù)，當(dāng)然也可以為空指針。智能指針和普通指針的用法幾乎一樣，比如使用*，->等運(yùn)算符。可以將普通指針作為參數(shù)構(gòu)造智能指針，也可以用new分配內(nèi)存返回地址來利用構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造智能指針，總之智能指針只可以顯式使用構(gòu)造函數(shù)來構(gòu)造，不允許隱式的賦值和構(gòu)造。

智能指針可以賦值給同類型的常規(guī)指針，智能指針還可以賦值給同類型的智能指針（這樣會產(chǎn)生重復(fù)釋放內(nèi)存的問題，會在后面解決）。

（4）有一點(diǎn)要注意的是，普通指針可以指向非堆上的內(nèi)存，也就是普通的變量，而智能指針只能用于new運(yùn)算符分配的內(nèi)存，否則智能指針刪除的時候要釋放指向內(nèi)存，這在普通變量中是不正確的。

2.有關(guān)智能指針的注意事項(xiàng)

（1）如果兩個智能指針指向同一個對象，智能指針刪除的時候，會釋放同一個對象兩次，這會造成問題，解決的方法有很多種。一種是建立所有權(quán)，這是auto_ptr和unique_ptr的策略，但unique_ptr的策略更為嚴(yán)格，這也是auto_ptr被拋棄的原因。第二種是創(chuàng)建智能性更高的指針，只有最后一個指針被釋放時才delete其指向的內(nèi)存，這是shared_ptr的策略。第三種是重新定義賦值運(yùn)算符，進(jìn)行深度復(fù)制，這樣兩個指針指向不同的對象。

（2）atuo_ptr智能指針是用所有權(quán)的形式來解決指針指向同一個內(nèi)存地址的問題的，此時如果一個指針賦值給另一個指針，那么就喪失了所有權(quán)（也就是賦值的智能指針變?yōu)榱丝罩羔?，將指向的對象的所有?quán)交給了被賦值的指針），我如果再用這個指針訪問對象，就會出現(xiàn)問題，這是auto_ptr不利的地方。

（3）unique_ptr為何優(yōu)于auto_ptr？

當(dāng)我們將一個unique_ptr賦值給另一個unique_ptr的時候，如果后者是一個臨時右值，編譯器允許這樣做（比如語句pu3=unique_ptr<string>(new string “yo”);是允許的，因?yàn)樵摌?gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的臨時對象，也就是指針，在將值傳遞給pu3之后，將會被銷毀，也就是一個pu3對應(yīng)于一個內(nèi)存地址，這是沒有問題的）；而如果源unique_ptr將要存在一段時間，那么編譯器將不允許這樣做，這是在編譯的時候就確定的，如果錯誤會通不過編譯，而auto_ptr不能在編譯期間發(fā)現(xiàn)錯誤。

auto_ptr沒有上面所說的編譯期間糾錯的功能，它可以將一個auto_ptr賦值給另一個auto_ptr，這可能會在很多時候出錯，因此auto_ptr被拋棄不用。

另外，unique_ptr還有一個功能是可以使用new name[]來創(chuàng)建指向數(shù)組的指針，而auto_ptr只能使用new name。比如unique_ptr<double[]> aa(new double[4]);這是可以的，而如果是auto_ptr則是不被允許的，這是因?yàn)閡nique_ptr析構(gòu)函數(shù)定義了delete[]版本而auto_ptr沒有定義。因此，智能指針我們選擇兩種就可以了，一個unique_ptr，另一個shared_ptr，不用考慮其他了。

如果我需要將unique_ptr指針對象賦值給另一個指針對象的時候應(yīng)該怎么辦呢？（意思是我可以確保不會出現(xiàn)內(nèi)存釋放兩次的錯誤，而且希望再用回auto_ptr的功能），此時可以使用std::move函數(shù)將一個unique_ptr對象的內(nèi)容讓渡到另一個對象，比如unique_ptr<string> aa(new string(“what”));unique_ptr<string> bb;bb=aa;(不允許)bb=move(aa);（這是可以的）。

4.選擇智能指針

如果程序需要使用指向同一個對象的多個指針，此時要使用shared_ptr。而如果程序不需要多個指向同一個對象的指針，則可以使用unique_ptr，只有一個指針對對象有所有權(quán)，將其賦值給其他unique_ptr指針將不能通過編譯器。

當(dāng)一個unique_ptr屬于右值時，可以將它賦值給一個shared_ptr，這與將一個unique_ptr賦值給另一個unique_ptr滿足的條件是相同的（也就是臨時的unique_ptr是可以賦值給另一個unique_ptr的，此時也可以賦值給一個shared_ptr）。將一個右值（也就是臨時指針）unique_ptr賦值給一個shared_ptr時，unique_ptr會自動轉(zhuǎn)換為shared_ptr，并將內(nèi)存控制權(quán)交給shared_ptr。