C++庫提供以下類型的智能指針的實現(xiàn)：

auto_ptr

unique_ptr

shared_ptr

weak_ptr

它們都在內(nèi)存頭文件中聲明。

文章來源丨極客（geeksforGeeks）?

auto_ptr

從C ++ 11開始不推薦使用此類模板。unique_ptr是一種具有類似功能但具有改進(jìn)的安全性的新功能。

auto_ptr是一個智能指針，用于管理通過新表達(dá)式獲得的對象，并在銷毀auto_ptr本身時刪除該對象。

當(dāng)使用auto_ptr類描述對象時，它存儲指向單個已分配對象的指針，以確保當(dāng)其超出范圍時，它指向的對象必須自動銷毀。它基于專有所有權(quán)模型，即相同類型的兩個指針不能同時指向同一資源。如以下程序所示，指針的復(fù)制或分配會更改所有權(quán)，即源指針必須將所有權(quán)賦予目標(biāo)指針。

復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和auto_ptr的賦值運(yùn)算符實際上并不復(fù)制存儲的指針，而是將其轉(zhuǎn)移，而將第一個auto_ptr對象留空。這是實現(xiàn)嚴(yán)格所有權(quán)的一種方法，因此在任何給定時間只有一個auto_ptr對象可以擁有該指針，即在需要復(fù)制語義的地方不應(yīng)使用auto_ptr。

為什么不建議使用auto_ptr？

它以沒有兩個指針都不應(yīng)包含同一對象的方式獲取指針的所有權(quán)。分配會轉(zhuǎn)移所有權(quán)，并將右值自動指針重置為空指針。因此，由于上述無法復(fù)制，因此無法在STL容器中使用它們。

unique_ptr

std :: unique_ptr用C ++ 11開發(fā)，替代了std :: auto_ptr。

unique_ptr是一種具有類似功能的新設(shè)施，但具有改進(jìn)的安全性（無偽造副本分配），增加的功能（刪除器）和對陣列的支持。它是原始指針的容器。它顯式地防止了其復(fù)制的指針的復(fù)制，這與正常賦值會發(fā)生的情況相同，即它只允許底層指針的一個所有者。

因此，當(dāng)使用unique_ptr時，任何一種資源最多只能有一個unique_ptr，并且當(dāng)該unique_ptr被銷毀時，該資源將被自動聲明。另外，由于任何資源只能有一個unique_ptr，因此任何嘗試復(fù)制unique_ptr的嘗試都會導(dǎo)致編譯時錯誤。

unique_ptr <A> ptr1（新A）;

?//錯誤：無法復(fù)制

unique_ptr unique_ptr <A> ptr2 = ptr1;

但是，可以使用新的移動語義來移動unique_ptr，即使用std :: move（）函數(shù)將所包含的指針的所有權(quán)轉(zhuǎn)移到另一個unique_ptr。

//有效，資源現(xiàn)在存儲在ptr2中

unique_ptr <A> ptr2 = move（ptr1）;

因此，當(dāng)我們想要指向?qū)ο蟮膯蝹€指針而銷毀該單個指針時將回收該對象時，最好使用unique_ptr。

下面的代碼返回一個資源，如果我們不顯式捕獲返回值，該資源將被清除。如果這樣做，則我們擁有該資源的專有所有權(quán)。這樣，我們可以認(rèn)為unique_ptr是對auto_ptr的更安全，更好的替代。

什么時候使用unique_ptr？

當(dāng)您想要擁有資源的單一所有權(quán)（獨(dú)占）時，請使用unique_ptr。只有一個unique_ptr可以指向一種資源。由于單個資源可以有一個unique_ptr，因此不可能將一個unique_ptr復(fù)制到另一個資源。

shared_ptr

shared_ptr是原始指針的容器。它是一個引用計數(shù)所有權(quán)模型，即它與shared_ptr的所有副本協(xié)作維護(hù)其包含的指針的引用計數(shù)。因此，每當(dāng)一個新的指針指向資源時，計數(shù)器就會增加，而在調(diào)用對象的析構(gòu)函數(shù)時，計數(shù)器就會減少。

引用計數(shù)：這是一種用于存儲對資源（例如對象，內(nèi)存塊，磁盤空間或其他資源）的引用，指針或句柄數(shù)量的技術(shù)。

直到引用計數(shù)大于零（即，直到shared_ptr的所有副本都已刪除），包含的原始指針引用的對象才會被銷毀。

因此，當(dāng)我們要將一個原始指針分配給多個所有者時，應(yīng)該使用shared_ptr。

什么時候使用shared_ptr？

如果要共享資源所有權(quán)，請使用shared_ptr。許多shared_ptr可以指向一個資源。shared_ptr維護(hù)此提議的參考計數(shù)。當(dāng)所有shared_ptr指向資源的范圍超出范圍時，資源將被銷毀。

weak_ptr

創(chuàng)建weak_ptr作為shared_ptr的副本。它提供對一個或多個shared_ptr實例擁有但不參與引用計數(shù)的對象的訪問。weak_ptr的存在或破壞對shared_ptr或其其他副本沒有影響。在某些情況下，需要在shared_ptr實例之間中斷循環(huán)引用。

循環(huán)依賴性（shared_ptr的問題）：

讓我們考慮一個場景，其中我們有兩個類A和B，它們都具有指向其他類的指針。因此，總是像A指向B，B指向A。因此，use_count永遠(yuǎn)不會達(dá)到零，也永遠(yuǎn)不會被刪除。

這就是我們使用弱指針（weak_ptr）的原因，因為它們沒有引用計數(shù)。因此，聲明了weak_ptr的類沒有它的據(jù)點(diǎn)，即所有權(quán)不是共享的，但是他們可以訪問這些對象。

因此，在shared_ptr由于循環(huán)依賴而導(dǎo)致use_count永遠(yuǎn)不會為零的情況下，使用weak_ptr可以防止此問題，這通過將A_ptr聲明為weak_ptr來解決此問題，因此，類A不擁有它，只能訪問它，我們還需要檢查對象的有效性，因為它可能超出范圍。通常，這是一個設(shè)計問題。

什么時候使用weak_ptr？

當(dāng)您確實要從多個位置引用對象時–對于可以忽略和取消分配的引用（因此，當(dāng)您嘗試取消引用時，它們只會指出對象已消失）。

每天學(xué)點(diǎn)小知識，希望對你有幫助~

另外如果你想更好的提升你的編程能力，學(xué)好C語言C++編程！彎道超車，快人一步！筆者這里或許可以幫到你~

微信公眾號：C語言編程學(xué)習(xí)基地

分享（源碼、項目實戰(zhàn)視頻、項目筆記，基礎(chǔ)入門教程）

歡迎轉(zhuǎn)行和學(xué)習(xí)編程的伙伴，利用更多的資料學(xué)習(xí)成長比自己琢磨更快哦！