C++深入理解(14)------智能指針（讀書筆記）

這裏只是介紹智能用法和注意事項，簡單介紹其原理，如果想深入瞭解其實現的同學可以繞道。

1. 爲什麼用智能指針：在編寫服務器代碼的時候，經常會出現new對象的情況，比如遊戲服務器中，一個新玩家上線了，需要new player，放到mapAllPlayer中，直到玩家下線才能刪除。但是在玩家下線時，可能調用了map.erese()，忘記delete指針，或者都忘記了，就會造成內存泄漏，也就是內存不斷瘋長，直到程序崩掉。
2. 智能指針的分類：auto_ptr,unique_ptr,shared_ptr.三種，但是auto_ptr因其缺點，已經被棄用，最好不要使用他，後兩者是C++11爲我們提供的新型智能指針。
3. 使用智能指針：
   要想使用智能指針，首先先了解下智能指針模板的定義，實際上智能指針就是封裝好的三個類。

   template<class X> class auto_ptr
   {
       public:
           explicit auto_ptr(X* p = 0);
       ...
   }

   如上邊的代碼，每種指針都包含這種類型的構造函數，explicit指構造函數不能隱身轉化。也就是說下面的代碼是不允許的

   //正常使用
   class A;        //已定義好的class A、
   std::auto_ptr<A> ps(new A());
   std::shared_ptr<A> ps(new A());
   std::unique_ptr<A> ps(new A());
   
   
   //錯誤使用：
   shared_ptr<double> pd;
   double* p_reg = new double;
   pd = p_reg;     //這是不允許的，這種實際上是在調用pd的賦值運算符，不允許將非智能指針賦值給智能指針
   
   shared_ptr<double> pshared = p_reg;  //不允許，這是在隱式調用構造函數，explicit不允許隱身調用。
   shared_ptr<double> pshared(p_reg);   //允許的，正常調用構造函數
   
   pd = shared_ptr<double>(p_reg);  //這是允許的，實際上這是先創建一個智能指針的臨時變量，
                                    //然後調用賦值運算符，將智能指針賦值給智能指針。

   賦值之後，我們就可以使用類似ps->的用法，使用智能指針了。
   但是一定要避免一種情況，使用臨時變量去構造智能指針，如
   string str("hello,wordl");
   shared_ptr<string> ptr(&str); 這是絕對拒絕的
4. 關於幾種指針的區別，和注意事項：
   這裏必須強調一句，智能指針也不是絕對智能的，必須合理使用。
   說一種特殊情況：在調用複製構造函數時，常常遇到指針賦值，如下面代碼：

   A::A（）
   {
       m_pstr = new string();
   }
   
   A::A(const A& a)
   {
       m_pstr = a.m_pstr;
   }

   這種情況就是不負責任的表現，兩個對象的成員變量m_pstr都指向同一個地址，當一個成員變量被銷燬會，另一個對象的該成員變量也會變成無效值。導致程序崩潰等。一般的做法是進行深拷貝，也就是在複製構造函數中，去new新變量。而在智能指針中是另一種處理方式：
   a.建立所有權關係：對一個對象，只有一個智能指針能擁有他，當賦值操作時，轉讓所有權，舊的指針不在有意義。這是auto_ptr和unique_ptr的策略。
   b.創建智能更高的指針，跟蹤引用該對象的智能指針數，稱爲引用計數，賦值時，引用數加一，指針過期時，引用次數減一，最後一個指針過期時，該對象被銷燬。
   
   光說概念，可能不懂什麼是所有權，什麼是引用，下面寫一段簡單代碼，請看完，很有用：

   #include <iostream>
   #include <memory>
   #include <string>
   
   using namespace std;
   
   int main()
   {
   	auto_ptr<double> pSrc(new double(2.0));
   	cout << *pSrc << endl;
   
   	auto_ptr<double> pNex = pSrc;
   	cout << *pNex << endl;
   	cout << *pSrc << endl;
   
   	return 1;
   }

   這個代碼將pNex = pSrc，對象double（2.0）的所有權給了pNex，但是pSrc變爲了懸掛指針，所以cout<<*pSrc，就會崩潰，這也是C++11摒棄了auto_prt的原因，而unique_ptr雖然也是所有權的策略，但是其根本不允許此類的賦值操作。編譯器直接報錯。但是編譯器如果檢測到用一個臨時變量去賦值unique_ptr時，是允許的：如一個函數：
    

   unique<int> func（）
   { 
       unique<int> *p(new int);  
       return p;
   }    
   
   unique_ptr<int> ps = func()   //是允許的，因爲其不會造成任何懸掛指針，返回的臨時指針及時被銷燬了
   
   //使用std::move函數可以將所有權賦給新的一個，但是還是不安全的
   unique_ptr<int> ps1;
   ps1 = std::move(ps);  //此時ps變爲懸掛指針，必須賦新值纔可以使用
   
   

   
   如果非要進行賦值操作。那麼怎麼辦，就要用到shared_ptr，他允許賦值，會增加一次引用，將上面代碼的auto改爲shared就可以解決崩潰問題。
5. 如何選擇智能指針：
   要根據需求，如果該指針引用的對象要參與賦值操作，需要使用shared_ptr,如果不參與賦值，則可以使用unique_ptr.最好不要使用auto_ptr指針。
   
   還有一點需要注意：如果不是用new出來的指針，三個智能指針都是不能使用的，unique支持new[]，其他兩個不支持。