所谓智能指针就是自动化管理指针所指向的动态资源的释放。
那么智能指针的引用是为了解决哪些问题呢？
代码中经常会忘掉释放动态开辟的资源，引用智能指针可用于动态资源管理，资源分配即初始化，定义一个类来封装资源的分配和释放，在构造函数中完成资源的分配和初始化，在析构函数完成资源的清理，可以保证资源的正确初始化和释放。
智能指针的原理：智能指针是一个类，这个类的构造函数中传入一个普通指针，析构函数中释放传入的指针。智能指针的类是栈上的对象，智能指针指向堆上开辟的空间，函数结束时，栈上的函数会自动被释放，智能指针指向的内存也会随之消失，防止内存泄漏。
智能指针的实现需要实现构造、析构、拷贝构造、操作符重载。
几种常见的智能指针的区别？
auto_ptr：就是内部使用一个成员变量指向一块内存资源（构造函数），并且在析构函数中释放内存资源。auto_ptr的拷贝构造和赋值操作符重载函数所接受的参数都是非const的引用类型（即我们可以且修改资源），不能共享所有权（其它任意一个指针指向这块内存，它会把内存给别的指针，自己不指向了）。权限转移。
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template <typename T>
class Auto_Ptr
{
public:
Auto_Ptr(T *ptr = NULL)
:_ptr(ptr)
{}
~Auto_Ptr()
{
if (_ptr != NULL)
{
delete _ptr;
cout<<"~Auto_Ptr()"<<endl;
}
}
Auto_Ptr(Auto_Ptr<T> &ap)
:_ptr(ap._ptr)
{
ap._ptr = NULL;
}
Auto_Ptr<T> &operator= (Auto_Ptr<T> &ap)
{
if (this != &ap)
{
delete _ptr;
_ptr = ap._ptr;
ap._ptr = NULL;
}
return *this;
}
private:
T *_ptr;
};
void Test1()
{
Auto_Ptr<int> a1(new int(1));
Auto_Ptr<int> a2(a1);
Auto_Ptr<int> a3(new int(2));
a1 = a1;
a2 = a3;
}scoped_ptr有着与auto_ptr类似的特性，scoped_ptr与auto_ptr最大的区别主要在于对内存资源拥有权的处理。（auto_ptr在拷贝构造时会从源auto_ptr自动交出拥有权，而scoped_ptr则不允许被拷贝）。scoped_ptr不能资源共享。
template <typename T>
class Scoped_Ptr
{
public:
Scoped_Ptr(T *ptr)
:_ptr(ptr)
{}
~Scoped_Ptr()
{
if (_ptr != NULL)
{
delete _ptr;
cout<<"~Scoped_Ptr()"<<endl;
}
}
private:
Scoped_Ptr(const Scoped_Ptr<T> &sp);
Scoped_Ptr<T> &operator=(const Scoped_Ptr<T> &sp);
T *_ptr;
};
void Test2()
{
Scoped_Ptr<int> s1(new int(1));
//Scoped_Ptr<int> s2(s1);
Scoped_Ptr<int> s3(new int(2));
//s1 = s1;
//s2 = s3;
}shared_ptr就是为了解决auto_ptr在对象所有权上的局限性，在使用引用计数的基础上提供了可以共享所有权的智能指针。当新增一个shared_ptr对该对象进行管理时，就将该对象的引用计数加一，同理减少一个时，计数器减一。当该对象的引用计数器为0时，调用delete释放其所占的内存。
template <typename T>
class Shared_Ptr
{
public:
Shared_Ptr(T *ptr)
:_ptr(ptr)
,_count(new int(1))
{}
~Shared_Ptr()
{
if(--(*_count) == 0)
{
delete _ptr;
delete _count;
cout<<"~Shared_Ptr()"<<endl;
}
(*_count)--;
}
Shared_Ptr(Shared_Ptr<T> &sp)
:_ptr(sp._ptr)
,_count(sp._count)
{
(*_count)++;
}
Shared_Ptr<T> &operator=(Shared_Ptr<T> &sp)
{
if (this != &sp)
{
if (--(*_count) == 0)
{
delete _ptr;
delete _count;
}
_ptr = sp._ptr;
_count = sp._count;
(*_count)++;
}
return *this;
}
private:
T *_ptr;
int *_count;
};
void Test3()
{
Shared_Ptr<int> s1(new int(1));
Shared_Ptr<int> s2(s1);
Shared_Ptr<int> s3(new int(2));
s1 = s1;
s1 = s3;
}shared_ptr存在循环引用的问题，使用weak_ptr可以用来避免循环引用。但是weak_ptr对象引用资源时不会增加引用计数，无法知道资源会不会被突然释放，所以无法通过weak_ptr访问资源。在访问资源时weak_ptr必须先转化为shared_ptr。
#include <iostream>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/weak_ptr.hpp>
using namespace std;
using namespace boost;
struct ListNode
{
shared_ptr<ListNode > _prev;
shared_ptr<ListNode > _next;
//weak_ptr<ListNode > _prev;
//weak_ptr<ListNode > _next;
~ ListNode()
{
cout<<"~ListNode()" <<endl;
}
};
void Test ()
{
// 循环引用问题
shared_ptr <ListNode > p1( new ListNode ());
shared_ptr <ListNode > p2( new ListNode ());
cout <<"p1->Count:" << p1. use_count()<<endl ;
cout <<"p2->Count:" << p2. use_count()<<endl ;
// p1节点的_next指向 p2节点
p1->_next = p2;
// p2节点的_prev指向 p1节点
p2->_prev = p1;
cout <<"p1->Count:" << p1. use_count ()<<endl ;
cout <<"p2->Count:" << p2. use_count ()<<endl ;
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