什么是智能指針？

智能指針是一種特殊類型的“局部對(duì)象”，表現(xiàn)如同裸指針，但是具備離開(kāi)作用域(out of scope)時(shí)主動(dòng)釋放所指向?qū)ο?/code>的能力。因?yàn)镃++沒(méi)有垃圾回收機(jī)制，因此智能指針的特性顯得非常重要。

  // 我們可以在構(gòu)造std::unique_prt<>的時(shí)候傳入指針
  std::unique_ptr value(base::JSONReader::Read(data));
  std::unique_ptr foo_ptr(new Foo(...));
  
  // ...或者使用reset()
  std::unique_ptr bar_ptr;      // 與 "Bar* bar_ptr = nullptr;" 相似.
  bar_ptr.reset(new Bar(...));  // 此時(shí) |bar_ptr| 不為空且持有對(duì)象 
  
  // 我們可以用 () 檢查std::unique_ptr<>是否為空
  if (!value)
    return false;
  
  // get() 訪問(wèn)持有的裸指針
  Foo* raw_ptr = foo_ptr.get();
  
  // 我們可以像使用裸指針一樣調(diào)用std::unique_ptr<>的方法
  DictionaryValue* dict;
  if (!value->GetAsDictionary(&dict))
    return false;

• linked_ptr<> 用于在C++11之前存放智能指針對(duì)象，已被廢棄?，F(xiàn)在Chromium已經(jīng)支持C++11了，我們不應(yīng)該再使用linked_ptr<>了，而應(yīng)該在STL容器里使用std::unique_ptr<>。
• ScopedVector<>也被廢棄了。它是一種vector，并且持有容器內(nèi)對(duì)象的所有權(quán)。請(qǐng)使用std::vector<std::unique_ptr<>>代替。
• WeakPtr<>實(shí)際上不是智能指針。它的表現(xiàn)像指針類型，但是并不能用來(lái)自動(dòng)釋放對(duì)象，通常用作追蹤其它地方擁有的對(duì)象是否依然存活，當(dāng)追蹤對(duì)象釋放時(shí)，WeakPtr<>會(huì)自動(dòng)的置為null。（但是依然需要在解引用前判斷是否為null，因?yàn)榻庖?code>null WeakPtr<>等于于解引用null，而不是no-op。）WeakPtr<>與C++11的std::weak_ptr<>作用比較相似，但是使用了不同的API并且少了許多使用限制。

如何選擇使用哪種智能指針？

• 單一所有權(quán)的對(duì)象。使用std::unique_ptr。需要注意的是，std::unique_ptr持有的需要必須是非引用計(jì)數(shù)的，并且分配在堆上的對(duì)象。
• 無(wú)所有權(quán)的對(duì)象。使用裸指針或者WeakPtr<>。注意WeakPtr<>只能在創(chuàng)建它的線程解引用（通常使用WeakPtrFactory<>）。如果你需要在對(duì)象釋放前后立刻執(zhí)行某些操作，那么可能使用callback或notification更適合，而不是WeakPtr<>。
• 引用計(jì)數(shù)的對(duì)象。使用scoped_refptr<>，但是最好是重新考慮使用引用計(jì)數(shù)對(duì)象是否合理。引用計(jì)數(shù)對(duì)象很難明確擁有權(quán)和析構(gòu)順序，特別是在多線程環(huán)境中?？偸怯蟹椒▉?lái)重新設(shè)計(jì)引對(duì)象層級(jí)來(lái)避免引用計(jì)數(shù)的。限制每個(gè)類都只能在單個(gè)線程工作，并且使用PostTask()確保調(diào)用在正確的線程，這樣有助于在多線程中避免引用計(jì)數(shù)。base::Bind()，WeakPtr<>等工具具備在對(duì)象釋放時(shí)自動(dòng)取消方法調(diào)用的能力。Chromium中依然有許多代碼在使用引用計(jì)數(shù)對(duì)象，如果你看見(jiàn)Chromium中有代碼這樣做但并不代表這是合理的解決方案。
• 平臺(tái)特定類型。使用平臺(tái)特定的對(duì)象，譬如base::win::ScopedHandle，base::win::ScopedComPtr，或者base::mac::ScopedCFTypeRef。需要注意的是這些類型使用方式可能和std::unique_ptr<>不同。

不同類型指針間調(diào)用規(guī)定是怎樣的？

calling conventions section of the Chromium style guide有規(guī)定。下面列出一些常用的規(guī)定。

• 如果方法參數(shù)里使用std::unique_ptr<> ，說(shuō)明該方法需占用傳入?yún)?shù)的所有權(quán)，調(diào)用方需要使用std::move()來(lái)表明轉(zhuǎn)移對(duì)象的所有權(quán)。需要注意的是，臨時(shí)對(duì)象不需要調(diào)用std::move()轉(zhuǎn)移所有權(quán)。

    // Foo() 擁有 |bar| 的所有權(quán).
    void Foo(std::unique_ptr<Bar> bar);
    
    ...
    std::unique_ptr<Bar> bar_ptr(new Bar());
    Foo(std::move(bar_ptr));          // 調(diào)用后，|bar_ptr| 被置為 null.
    Foo(std::unique_ptr<Bar>(new Bar()));  // 臨時(shí)對(duì)象不需要調(diào)用std::move()
  

• 如果方法的返回值使用std::unique_ptr<>，說(shuō)明調(diào)用方需要持有返回對(duì)象的所有權(quán)。這種情況下，當(dāng)且僅當(dāng)返回對(duì)象類型和臨時(shí)對(duì)象的類型不同時(shí)，需要使用std::move()。

    class Base { ... };
    class Derived : public Base { ... };
    
    // Foo 擁有|base|的所有權(quán), 調(diào)用方擁有 返回值對(duì)象 的所有權(quán)
    std::unique_ptr<Base> Foo(std::unique_ptr<Base> base) {
      if (cond) {
        // 轉(zhuǎn)移 |base| 的所有權(quán)給調(diào)用方
        return base;                           
      }
      
      // 注意這種場(chǎng)景下，方法運(yùn)行結(jié)束時(shí)，|base|會(huì)被釋放掉
      if (cond2) {
        // 臨時(shí)對(duì)象不需要調(diào)用std::move()
        return std::unique_ptr<Base>(new Base()));  
      }
      std::unique_ptr<Derived> derived(new Derived());
      // 注意需要使用std::move()，因?yàn)閨derived|的類型和返回值的類型不同。
      return std::move(derived);
    }
  

• 如果方法傳入或者返回裸指針，表示無(wú)需所有權(quán)轉(zhuǎn)移。Chromium在std::unique_ptr<>存在之前寫的一些代碼，或者不熟悉所有權(quán)轉(zhuǎn)移的程序員寫的代碼，可能會(huì)在傳入或者返回裸指針的時(shí)候也使用std::move()轉(zhuǎn)移了所有權(quán)。但是這樣做是不安全的，編譯器并不能執(zhí)行正確的表現(xiàn)。去掉這樣的代碼吧，方法傳入或者返回裸指針時(shí)，絕對(duì)不要轉(zhuǎn)移所有權(quán)。

可以通過(guò)引用傳遞參數(shù)或者返回值嗎？

不要這樣做。

原理上來(lái)說(shuō)，傳入const std::unique_ptr<T> &參數(shù)并且不轉(zhuǎn)移所有權(quán)比傳入T*有優(yōu)勢(shì)，這樣做可以防止調(diào)用方傳入錯(cuò)誤的參數(shù)(譬如把 int 轉(zhuǎn)成了 T*)，而且調(diào)用方必須確保方法調(diào)用周期內(nèi)傳入對(duì)象不會(huì)被釋放。但是，這樣調(diào)用方就必須把傳入對(duì)象生成在堆上，即使調(diào)用方原本可以使對(duì)象生成在棧上。這里傳入裸指針相比傳入const std::unique_ptr<T> &的好處是，可以將對(duì)象所有權(quán)的問(wèn)題和對(duì)象生成的問(wèn)題解耦。為了簡(jiǎn)潔和統(tǒng)一，我們避免開(kāi)發(fā)人員去權(quán)衡這些利弊，總是使用裸指針就好了。

有個(gè)例外，在lambda表達(dá)式中，若將智能指針?lè)旁赟TL容器里作為參數(shù)傳遞，這里為了編譯通過(guò)，必須使用const std::unique_ptr<T> &。

我想使用STL容器用來(lái)持有指針對(duì)象。此時(shí)可以用智能指針嗎？

可以。在C++11里，你可以將智能指針?lè)湃隨TL容器內(nèi)。而且，不要再使用ScopedVector<T>了，使用std::vector<std::unique_ptr<T>>來(lái)替代。同樣的，再也不要再使用linked_ptr<T>了，直接把智能智能放在STL容器里使用即可。

引用資料

• StackOverflow guide to smart pointers
• Wikipedia article on smart pointers
• Guide to smart pointer usage in WebKit
• Smart Pointer Guidelines