1.什么是智能指针

从比较简单的层面来看，智能指针是RAII(Resource Acquisition Is Initialization，资源获取即初始化)机制对普通指针进行的一层封装。这样使得智能指针的行为动作像一个指针，本质上却是一个对象，这样可以方便管理一个对象的生命周期。

在c++中，智能指针一共定义了4种：
auto_ptr、unique_ptr、shared_ptr 和 weak_ptr。其中，auto_ptr 在 C++11已被摒弃，在C++17中已经移除不可用。

2.原始指针的问题

原始指针的问题大家都懂，就是如果忘记删除，或者删除的情况没有考虑清楚，容易造成悬挂指针(dangling pointer)或者说野指针(wild pointer)。

我们看个简单的例子

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objtype *p = new objtype(); p -> func(); delete p;

上面的代码结构是我们经常看到的。里面的问题主要有以下两点：

1.代码的最后，忘记执行delete p的操作。

2.第一点其实还好，比较容易发现也比较容易解决。比较麻烦的是，如果func()中有异常，delete p语句执行不到，这就很难办。有的同学说可以在func中进行删除操作，理论上是可以这么做，实际操作起来，会非常麻烦也非常复杂。

此时，智能指针就可以方便我们控制指针对象的生命周期。在智能指针中，一个对象什么情况下被析构或被删除，是由指针本身决定的，并不需要用户进行手动管理，是不是瞬间觉得幸福感提升了一大截，有点幸福来得太突然的意思，终于不用我自己手动删除指针了。

3.unique_ptr

unique_ptr是独享被管理对象指针所有权(owership)的智能指针。unique_ptr对象封装一个原始指针，并负责其生命周期。当该对象被销毁时，会在其析构函数中删除关联的原始指针。

创建unique_ptr:

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#include <iostream> #include <string> #include <memory> using namespace std; void f1() {     unique_ptr<int> p(new int(5));     cout<<*p<<endl; }

上面的代码就创建了一个unique_ptr。需要注意的是，unique_ptr没有复制构造函数，不支持普通的拷贝和赋值操作。因为unique_ptr独享被管理对象指针所有权，当p2, p3失去p的所有权时会释放对应资源，此时会执行两次delete p的操作。

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void f1() {     unique_ptr<int> p(new int(5));     cout<<*p<<endl;     unique_ptr<int> p2(p);     unique_ptr<int> p3 = p; }

对于p2,p3对应的行，IDE会提示报错

无法引用 函数 "std::__1::unique_ptr<_Tp, _Dp>::unique_ptr(const std::__1::unique_ptr<int, std::__1::default_delete<int>> &) [其中 _Tp=int, _Dp=std::__1::default_delete<int>]" (已隐式声明) -- 它是已删除的函数

unique_ptr虽然不支持普通的拷贝和赋值操作，但却可以将所有权进行转移，使用std::move方法即可。

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void f1() {     unique_ptr<int> p(new int(5));     unique_ptr<int> p2 = std::move(p);     //error，此时p指针为空: cout<<*p<<endl;     cout<<*p2<<endl; }

unique最常见的使用场景，就是替代原始指针，为动态申请的资源提供异常安全保证。

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objtype *p = new objtype(); p -> func(); delete p

前面我们分析了这部分代码的问题，如果我们修改一下

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unique_ptr<objtype> p(new objtype()); p -> func(); delete p

此时我们只要unique_ptr创建成功，unique_ptr对应的析构函数都能保证被调用，从而保证申请的动态资源能被释放掉。

4.shared_ptr

我们提到的智能指针，很大程度上就是指的shared_ptr，shared_ptr也在实际应用中广泛使用。它的原理是使用引用计数实现对同一块内存的多个引用。在最后一个引用被释放时，指向的内存才释放，这也是和 unique_ptr 最大的区别。当对象的所有权需要共享(share)时，share_ptr可以进行赋值拷贝。

shared_ptr使用引用计数，每一个shared_ptr的拷贝都指向相同的内存。每使用他一次，内部的引用计数加1，每析构一次，内部的引用计数减1，减为0时，删除所指向的堆内存。

1	std::shared_ptr<int> p4 = new int(1)

上面这种写法是错误的，因为右边得到的是一个原始指针，前面我们讲过shared_ptr本质是一个对象，将一个指针赋值给一个对象是不行的。

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void f2() {     shared_ptr<int> p = make_shared<int>(1);     shared_ptr<int> p2(p);     shared_ptr<int> p3 = p; }

以上写法都是可以的

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void f2() {     shared_ptr<int> p = make_shared<int>(1);     int *p2 = p.get();     cout<<*p2<<endl; }

复制讲解

上面的写法，可以获取shared_ptr的原始指针。

5.shared_ptr使用需要注意的点

5.1 不能将一个原始指针初始化多个shared_ptr

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void f2() {     int *p0 = new int(1);     shared_ptr<int> p1(p0);     shared_ptr<int> p2(p0);     cout<<*p1<<endl; }

上面代码就会报错。原因也很简单，因为p1,p2都要进行析构删除，这样会造成原始指针p0被删除两次，自然要报错。