STL学习笔记——auto_ptr

auto_ptr是智能型指针的一种。auto_ptr主要作用是防止程序出现异常时出现内存泄露：

void foo()
{
ClassA* ptr = new ClassA;
...
delete ptr;
}

当程序正常运行到结束的时候，指针ptr可以完美的被销毁。但是我们经常忘记在函数结束时添加delete。更麻烦的是，如果程序在执行到delete之前出现异常，程序根本就不会执行到delete，于是出现了内存泄露。当然是用catch可以解决问题，但是为每一个对象增加一个catch并不是一个好的idea。

智能型指针auto_ptr销毁时，同时回收其所指向的资源。由于auto_ptr就是一个局部变量，当其所在函数结束时（无论正常或异常），它就一定会被销毁。

可以这样理解，auto_ptr拥有它所指向的对象。所以，当身为对象拥有者的auto_ptr被销毁时，其对象也将被销毁。需要注意的是：一个对象只能被一个auto_ptr拥有，严禁一物二主。

使用auto_ptr改写上边的例子：

#include <memory>

void foo()
{
std::auto_ptr<ClassA>ptr(new ClassA);
...
}

和普通指针一样，auto_ptr用operate*来提领其所指对象，用operate->来指向对象中的成员。

注意：auto_ptr不允许使用一般指针的赋值初始化方式，必须使用数值来初始化：

std::auto_ptr<ClassA>ptr1(new ClassA);//ok
std::auto_ptr<ClassA>ptr2=new ClassA;//error

关于拥有权转移的问题
由于auto_ptr要求一物不能有二主，当对象赋值或copy构造时就要考虑其拥有权的转移问题了。

在copy构造和赋值时将auto_ptr的拥有权转交出去：

std::auto_ptr<ClassA>ptr1(new ClassA);
std::auto_ptr<ClassA>ptr2(ptr1);//copy构造函数

第一句话执行结束后，ptr1拥有新创建的对象的拥有权。第二句话执行结束后，ptr2接收了ptr1所拥有的对象，ptr1不再拥有新创建的那个对象。

赋值时的操作：

std::auto_ptr<ClassA>ptr1(new ClassA);
std::auto_ptr<ClassA>ptr2;
ptr2=ptr1;//赋值操作

执行结束后，ptr2拥有新创建的那个对象，ptr1不再拥有。如果在赋值之前，ptr2拥有其他的对象，那么赋值时将调用delete删除ptr2所拥有的对象，然后接收新的对象。

智能型指针auto_ptr与普通指针的区别：

copy和赋值不仅仅是简单的复制对象，而是转移了对象的拥有权。对于普通指针，赋值和copy，其右值是不发生任何变化的。

注意：移交了拥有对象之后的auto_ptr将不再拥有任何对象，只剩下一个空空的"NULL"指针，所以应避免对其再次执行提领操作。

只有auto_ptr可以拿来当做另一个auto_ptr的初值，普通指针不可以：

std::auto_ptr<ClassA> ptr;
ptr = new ClassA;//error
ptr=std::auto_ptr<ClassA>(new ClassA);//ok

数据的起点和终点
1，如果auto_ptr以值传递的方式当做参数传递给某函数，那么该函数就是数据的终点。此时被调用端的参数获得了这个auto_ptr的拥有权，如果函数在结束时不讲它传递出去，那么该函数退出时它所拥有的对象就将被删除。

2，当一个auto_ptr被返回，其拥有权便被转交给调用端了。函数便是数据的起点：

std::auto_ptr <ClassA> foo()
{
std::auto_ptr<ClassA> ptr(new ClassA);
...
return ptr;
}

void g()
{
std::auto_ptr<ClassA>p;
for(int i=0;i<10;++i)
{
p=f();
...
}
}

函数调用结束时，将返回拥有权连同对象。

auto_ptr的缺陷：

auto_ptr包含拥有权，如果无意转移拥有权，就不要再参数列表中使用auto_ptr，也不要把它用作返回值。

看例子：

template<class T>
void bad_print(std::auto_ptr<T>p)
{
if(p->get()==NULL)
{
std::cout<<"NULL";
}else
{
std:cout<<*p;
}
}

多么荒唐的一个例子，当打印结束的时候对象也跟着被销毁了，后续操作肿么办呢？可以用constant 引用的方式，向函数传递拥有权，可是，这也十分的危险！（《The C++ Standard Library》是这么说的，此处我灰常不解，望诸位指教！）

实际上控制拥有权的转移时完全可以做到的：

const std::auto_ptr<int> p(new int);
*p=42;
bad_print(p);//编译将出现错误
*p=18;//ok

const的auto_ptr将不能转移其拥有的拥有权，但是可以改变其拥有对象：

std::auto_ptr<int >foo()
{
const std::auto_ptr<int>p(new int);
std::auto_ptr<int>q(new int);

*p=42;//ok
bad_print(p);//error
*p=*q;//ok
p=q;//error
return p;//error
}

错误的auto_ptr运用：

1，auto_ptrs之间不能共享拥有权

还是一物不能拥有二主的问题。

2，并不存在对array的auto_ptrs

auto_ptrs不能指向array，因为auto_ptr是透过delete而非delete[]来释放其所拥有的对象的。

3，auto_ptrs并非放之四海而皆准

这不是一个引用计数型指针，关于引用计数型指针请参考这里

4，auto_ptrs不满足STL容器对元素的要求