C++中的智能指针（1）：shared_ptr 的介绍和用法

原理简介

C++中采用new和delete来创建（申请）和释放（销毁）内存，但是因为释放内存时机把握不当、忘记释放内存等原因，很难准确及时地管理内存。

因此，C++标准库推出了智能指针机制来更好的管理内存，智能指针能自动释放所指向的对象。

shared_ptr

简介

shared_ptr 允许多个指针指向 同一个对象，它基于模板实现，默认初始化的智能指针中保存着一个空指针。

当进行拷贝或者赋值操作时，没个shared_ptr都有一个关联的计数器，通常称其为引用计数。

我们每次拷贝一个shared_ptr都会使这个引用计数递增（当局部的shared_ptr离开作用域时，计数器就会递减），当引用计数为0（指向对象的最后一个shared_ptr被销毁）时，shared_ptr会销毁这个对象（通过shared_ptr的析构函数）

用法

创建智能指针

智能指针也是模板，所以我们创建它的方法和所有其它模板一样：

shared_ptr<string> p1;  //指向string的智能指针
shared_ptr<list<int>> p2;   //指向int的list的智能指针

最安全的分配内存的方法：make_shared函数

make_shared函数是标准库函数，也在头文件memory中

//指向一个值为42的int的shared_ptr
shared_ptr<int> p3 = make_shared<int>(42);
//指向一个值为"9999999999"
shared_ptr<string> p4 = make_shared<string>(10, '9');
//指向一个初始化值的int
shared_ptr<int> p5 = make_shared_ptr<int>();

当然，我们也可以将shared_ptr 和new来结合使用

shared_ptr<int> p1(new int(1024)); //使用直接初始化方式

注意，使用new的话只能使用直接初始化：

shared_ptr<int> p1 = new int(1024); //错误，只能使用直接初始化

注意事项

关于数组的使用和指派删除器

看到这里，我们所有的例子都是单个对象，那数组是不是也可以像这样

shared_ptr<int> sp(new int[10])；

使用shread_ptr?

这样是错误的。我们要使用shared_ptr管理数组的话，必须给其制定一个删除器（函数）：

shared_ptr<int> sp(new int[10], [](int *p) {delete[] p;});

这里的匿名函数即是删除器。

如果没有提供删除器，这段代码就是未定义的。默认情况下，shared_ptr使用delete销毁它所指的对象。如果这个对象是个动态数组，对其使用delete所产生的问题和释放一个动态数组忘记加

[]

的后果相同。

关于不要混用普通指针和智能指针和以单独语句创建shared_ptr的好处

void func(shared_ptr<int> p3){
//使用p3
}// p3离开作用域，销毁

int main(){
int  *a = new int(10);  //危险！x是个普通指针，而不是一个智能指针
void func(shared_ptr<int>(a)); //危险！内存会被释放
cout << *a << endl;        //a是个空指针
}

所以，最好的解决方法是使用单独的语句创建shared_ptr。还有，当一个shared_ptr绑定到一个普通指针的时候，我们就将内存管理的任务交给了shared_ptr，我们不应该再用内置指针来管理内存。