C++ —— 以真我之名如飞花般绚丽 - 智能指针

1. RAII是⼀种管理资源的类的设计思想，本质是⼀种利⽤对象⽣命周期来管理获取到的动态资源，避免资源泄漏

这⾥的资源可以是内存、⽂件指针、⽹络连接、互斥锁等等

RAII在获取资源时把资源委托给⼀个对象，接着控制对资源的访问，资源在对象的⽣命周期内始终保持有效，最后在对象析构的时候释放资源，这样保障了资源的正常释放，避免资源泄漏问题

2. 智能指针类除了满⾜RAII的设计思路，还要⽅便资源的访问，所以智能指针类还会像迭代器类⼀样，重载 operator*/operator->/operator[] 等运算符，⽅便访问资源

智能指针就是帮我们管理动态分配的内存的，它会帮助我们自动释放new出来的内存，从而避免内存泄漏

template<class T>
class SmartPtr
{
public:
	// RAII
	SmartPtr(T* ptr)
		:_ptr(ptr)
	{}
	~SmartPtr()
	{
		cout << "delete[] " << _ptr << endl;
		delete[] _ptr;
	}
	// 重载运算符，模拟指针的⾏为，⽅便访问资源
	T& operator*()
	{
		return *_ptr;
	}
	T* operator->()
	{
		return _ptr;
	}
	T& operator[](size_t i)
	{
		return _ptr[i];
	}
private:
	T* _ptr;
};
double Divide(int a, int b)
{
	// 当b == 0时抛出异常
	if (b == 0)
	{
		throw "Divide by zero condition!";
	}
	else
	{
		return (double)a / (double)b;
	}
}
void Func()
{
	// 这⾥使⽤RAII的智能指针类管理new出来的数组以后，程序简单多了
	SmartPtr<int> sp1 = new int[10];
	SmartPtr<int> sp2 = new int[10];
	for (size_t i = 0; i < 10; i++)
	{
		sp1[i] = sp2[i] = i;
	}
	int len, time;
	cin >> len >> time;
	cout << Divide(len, time) << endl;
}
int main()
{
	try
	{
		Func();
	}
	catch (const char* errmsg)
	{
		cout << errmsg << endl;
	}
	catch (const exception& e)
	{
		cout << e.what() << endl;
	}
	catch (...)
	{
		cout << "未知异常" << endl;
	}
	return 0;
}

2. C++标准库智能指针的使用

C++98 提供了 auto_ptr 模板的解决方案，C++11 增加unique_ptr、shared_ptr 和weak_ptr

C++标准库中的智能指针都在<memory>这个头⽂件下⾯，我们包含<memory>就可以是使⽤了，智能指针有好⼏种，除了weak_ptr他们都符合RAII和像指针⼀样访问的⾏为，原理上⽽⾔主要是解决智能指针拷⻉时的思路不同

2.1 auto_ptr

auto_ptr - C++ Referencehttps://legacy.cplusplus.com/reference/memory/auto_ptr/

auto_ptr是C++98时设计出来的智能指针，他的特点是拷⻉时把被拷⻉对象的资源的管理权转移给拷⻉对象，这是⼀个⾮常糟糕的设计，因为他会导致被拷贝对象悬空，访问报错的问题，C++11设计出新的智能指针后，强烈建议不要使⽤auto_ptr

其他C++11出来之前很多公司也是明令禁⽌使⽤这个智能指针的

用法: auto_ptr<类型> 变量名(new 类型)

struct Date
{
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}

	~Date()
	{
		cout << "~Date()" << endl;
	}
};

int main()
{
	auto_ptr<Date> ap1(new Date);
	// 拷⻉时，管理权限转移，被拷⻉对象ap1悬空
	auto_ptr<Date> ap2(ap1);
	// 空指针访问，ap1对象已经悬空
	//ap1->_year++;

	cout << sp1->_year << endl;
	
	return 0;
}

2.2 unique_ptr

unique_ptr是C++11设计出来的智能指针，他的名字翻译出来是唯⼀指针，他的特点的不⽀持拷⻉，只⽀持移动

如果不需要拷⻉的场景就⾮常建议使⽤他

unique_ptr - C++ Referencehttps://legacy.cplusplus.com/reference/memory/unique_ptr/

unique_ptr的特性：



1. 两个指针不能指向同一个资源



2. 不能进行左值unique_ptr复制构造和左值复制赋值操作，但可以临时右值赋值构造和赋值



3. 保存指向某个对象的指针，当它本身离开作用域时会自动释放它指向的对象



4. 指针保存在容器里是安全的

struct Date
{
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}

	~Date()
	{
		cout << "~Date()" << endl;
	}
};

int main()
{
	unique_ptr<Date> up1(new Date);
    // 不⽀持拷⻉
    //unique_ptr<Date> up2(up1);

    // ⽀持移动，但是移动后up1也悬空，所以使⽤移动要谨慎
    unique_ptr<Date> up3(move(up1));

	cout << sp2->_year << endl;
	
	return 0;
}

unique_ptr是不支持拷贝的，只支持移动，不然会报错，它的原理是：将拷贝构造和赋值重载直接delete掉，然后提供移动构造

移动构造这种方式也算是管理权转移，因为如果是右值的话就可以转移资源，深拷贝也是转移资源

unique_ptr(const unique_ptr<T>& sp) = delete;
unique_ptr<T>& operator=(const unique_ptr<T>& sp) = delete;

unique_ptr(unique_ptr<T>&& sp)
	:_ptr(sp._ptr)
{
	sp._ptr = nullptr;
}

unique_ptr<T>& operator=(unique_ptr<T>&& sp)
{
	delete _ptr;
	_ptr = sp._ptr;
	sp._ptr = nullptr;
}

2.3 简单模拟实现auto_ptr和unique_ptr的核心功能

auto_ptr的思路是拷贝时转移资源管理权给被拷⻉对象，这种思路是不被认可的，也不建议使用

unique_ptr的思路是不支持拷贝

//auto_ptr
namespace bit
{
	template<class T>
	class auto_ptr
	{
	public:
		auto_ptr(T* ptr)
			:_ptr(ptr)
		{}
		auto_ptr(auto_ptr<T>& sp)
			:_ptr(sp._ptr)
		{
			// 管理权转移
			sp._ptr = nullptr;
		}
		auto_ptr<T>& operator=(auto_ptr<T>& ap)
		{
			// 检测是否为⾃⼰给⾃⼰赋值
			if (this != &ap)
			{
				// 释放当前对象中资源
				if (_ptr)
					delete _ptr;
				// 转移ap中资源到当前对象中
				_ptr = ap._ptr;
				ap._ptr = NULL;
			}
			return *this;
		}
		~auto_ptr()
		{
			if (_ptr)
			{
				cout << "delete:" << _ptr << endl;
				delete _ptr;
			}
		}
		// 像指针⼀样使⽤
		T& operator*()
		{
			return *_ptr;
		}
		T* operator->()
		{
			return _ptr;
		}
	private:
		T* _ptr;
	};



	//unique_ptr
	template<class T>
	class unique_ptr
	{
	public:
		explicit unique_ptr(T* ptr)
			:_ptr(ptr)
		{}
		~unique_ptr()
		{
			if (_ptr)
			{
				cout << "delete:" << _ptr << endl;
				delete _ptr;
			}
		}
		// 像指针⼀样使⽤
		T& operator*()
		{
			return *_ptr;
		}
		T* operator->()
		{
			return _ptr;
		}
		unique_ptr(const unique_ptr<T>&sp) = delete;
		unique_ptr<T>& operator=(const unique_ptr<T>&sp) = delete;
		unique_ptr(unique_ptr<T> && sp)
			:_ptr(sp._ptr)
		{
			sp._ptr = nullptr;
		}
		unique_ptr<T>& operator=(unique_ptr<T> && sp)
		{
			delete _ptr;
			_ptr = sp._ptr;
			sp._ptr = nullptr;
		}
	private:
		T* _ptr;
	};

	int main()
	{
		bit::auto_ptr<Date> ap1(new Date);
		// 拷⻉时，管理权限转移，被拷⻉对象ap1悬空
		bit::auto_ptr<Date> ap2(ap1);
		// 空指针访问，ap1对象已经悬空
		//ap1->_year++;

		bit::unique_ptr<Date> up1(new Date);
		// 不⽀持拷⻉
		//unique_ptr<Date> up2(up1);
		// ⽀持移动，但是移动后up1也悬空，所以使⽤移动要谨慎
		bit::unique_ptr<Date> up3(move(up1));
		return 0;
	}

2.4 shared_ptr

shared_ptr是C++11设计出来的智能指针，他的名字翻译出来是共享指针，他的特点是⽀持拷⻉，也⽀持移动

如果需要拷⻉的场景就需要使⽤他了

底层是⽤引⽤计数的⽅式实现的

shared_ptr - C++ Referencehttps://legacy.cplusplus.com/reference/memory/shared_ptr/

struct Date
{
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}

	~Date()
	{
		cout << "~Date()" << endl;
	}
};

int main()
{
	shared_ptr<Date> sp1(new Date);

    // ⽀持拷⻉
    shared_ptr<Date> sp2(sp1);
    shared_ptr<Date> sp3(sp2);

    cout << sp3->_year << endl;
    // ⽀持移动，但是移动后sp1也悬空，所以使⽤移动要谨慎
    shared_ptr<Date> sp4(move(sp1));
	
	return 0;
}

2.4.1 make_shared

template <class T, class... Args> shared_ptr<T> make_shared(Args&&... args)

shared_ptr 除了⽀持⽤指向资源的指针构造，还⽀持 make_shared ⽤初始化资源对象的值
直接构造

int main()
{
	//这两个的结果是相同的
	std::shared_ptr<Date> sp1(new Date(2024, 9, 11));
	shared_ptr<Date> sp2 = make_shared<Date>(2024, 9, 11);

	auto sp3 = make_shared<Date>(2024, 9, 11);
	return 0;
}

2.5 weak_ptr

weak_ptr是C++11设计出来的智能指针，他的名字翻译出来是弱（辅助）指针，他完全不同于上⾯的智能指针，他不⽀持RAII，也就意味着不能⽤它直接管理资源

weak_ptr的产⽣本质是要解决shared_ptr的⼀个循环引用导致内存泄漏的问题

weak_ptr - C++ Referencehttps://legacy.cplusplus.com/reference/memory/weak_ptr/

//weak_ptr
template<class T>
class weak_ptr
{
public:
	weak_ptr()
	{}
	weak_ptr(const shared_ptr<T>& sp)
		:_ptr(sp.get())
	{}
	weak_ptr<T>& operator=(const shared_ptr<T>& sp)
	{
		_ptr = sp.get();
		return *this;
	}
private:
	T* _ptr = nullptr;
};

weak_ptr不⽀持RAII，也不⽀持访问资源，所以我们看⽂档发现weak_ptr构造时不⽀持绑定到资源，只⽀持绑定到shared_ptr，绑定到shared_ptr时，不增加shared_ptr的引⽤计数，那么就可以解决下面的循环引用问题

weak_ptr也没有重载operator*和operator->等，因为他不参与资源管理，那么如果他绑定的shared_ptr已经释放了资源，那么他去访问资源就是很危险的

weak_ptr支持expired检查指向的资源是否过期，use_count也可获取shared_ptr的引用计数

weak_ptr想访问资源时，可以调用lock返回⼀个管理资源的shared_ptr

lock：在资源还没有释放之前，再产生一个shared_ptr去管理资源

如果资源已经被释放，返回的shared_ptr是⼀个空对象，如果资源没有释放，则通过返回的shared_ptr访问资源是安全的

int main()
{
	std::shared_ptr<string> sp1(new string("111111"));
	std::shared_ptr<string> sp2(sp1);
	std::weak_ptr<string> wp = sp1;

	cout << wp.expired() << endl;
	cout << wp.use_count() << endl;

	// sp1和sp2都指向了其他资源，则weak_ptr就过期了
	sp1 = make_shared<string>("222222");
	cout << wp.expired() << endl;
	cout << wp.use_count() << endl;

	sp2 = make_shared<string>("333333");

	cout << wp.expired() << endl;
	cout << wp.use_count() << endl;

	wp = sp1;
	//std::shared_ptr<string> sp3 = wp.lock();
	auto sp3 = wp.lock();

	cout << wp.expired() << endl;
	cout << wp.use_count() << endl;

	*sp3 += "###";

	cout << *sp1 << endl;
	return 0;
}

2.6 shared_ptr的缺陷：循环引用问题

shared_ptr⼤多数情况下管理资源⾮常合适，⽀持RAII，也支持拷贝

但是在循环引用的场景下会导致资源没得到释放内存泄漏，所以我们要认识循环引⽤的场景和资源没释放的原因，并且学会使用weak_ptr解决这种问题

如下图所述场景，n1和n2析构后，管理两个节点的引用计数减到1

1. 右边的节点被左边节点中的_next管着，当_next析构后，右边的节点就释放了

2. _next是左边节点的的成员，当左边节点释放，_next就析构了

3. 左边节点由右边节点中的_prev管着呢，当_prev析构后，左边的节点就释放了

4. _prev是右边节点的成员，当右边节点释放，_prev就析构了

至此逻辑上成功形成回旋镖似的循环引用，谁都不会释放就形成了循环引用，导致内存泄漏

解决循环引用的方法：

把ListNode结构体中的_next和_prev改成weak_ptr，weak_ptr绑定到shared_ptr时不会增加它的引用计数，_next和_prev不参与资源释放管理逻辑，就成功打破了循环引用，解决了这⾥的问题

struct ListNode
{
	int _data;
	std::shared_ptr<ListNode> _next;
	std::shared_ptr<ListNode> _prev;

	// 这里改成weak_ptr，当n1->_next = n2;绑定shared_ptr时
	// 不增加n2的引⽤计数，不参与资源释放的管理，就不会形成循环引⽤了
	/*std::weak_ptr<ListNode> _next;
	std::weak_ptr<ListNode> _prev;*/

	~ListNode()
	{
		cout << "~ListNode()" << endl;
	}
};

int main()
{
	// 循环引⽤ -- 内存泄露
	std::shared_ptr<ListNode> n1(new ListNode);
	std::shared_ptr<ListNode> n2(new ListNode);

	cout << n1.use_count() << endl;
	cout << n2.use_count() << endl;

	n1->_next = n2;
	n2->_prev = n1;

	cout << n1.use_count() << endl;
	cout << n2.use_count() << endl;

	// weak_ptr不⽀持管理资源，不⽀持RAII
	// weak_ptr是专⻔绑定shared_ptr，不增加他的引⽤计数，作为⼀些场景的辅助管理
	//std::weak_ptr<ListNode> wp(new ListNode);
	return 0;
}

3. shared_ptr 和 unique_ptr 的explicit 修饰

shared_ptr 和 unique_ptr 的构造函数都使用explicit 修饰，防⽌普通指针隐式类型转换
成智能指针对象

expired：判断当前weak_ptr智能指针是否还有托管的对象，有则返回false，无则返回true

如果返回true，等价于 use_count() == 0，也就是已经没有托管的对象了，也有可能是还有析构函数进行释放内存，但此对象的析构已经发生

void kiana() {

	// expired：判断当前智能指针是否还有托管的对象，有则返回false，无则返回true
	if (!gw.expired()) {
		std::cout << "gw is valid\n";	// 有效的，还有托管的指针
	}
	else {
		std::cout << "gw is expired\n";	// 过期的，没有托管的指针
	}
}

int main() {
	{
		auto sp = std::make_shared<int>(42);
		gw = sp;

		f();
	}

	// 当{ }体中的指针生命周期结束后，再来判断其是否还有托管的指针
	kiana();

	return 0;
}

4. shared_ptr和weak_ptr的基础模拟实现

shared_ptr的设计是重中之重，尤其是引⽤计数的设计

引用计数的本质是：一块资源有多少个智能指针对象管理

因为⼀份资源就需要⼀个引⽤计数，所以引⽤计数不能使用静态成员的⽅式实现，因为静态的成员变量是属于整个类的所有对象，所以要使用堆上动态开辟的⽅式构造智能指针对象时来⼀份资源，就要new⼀个引⽤计数出来

多个shared_ptr指向资源时就++引⽤计数（两个对象里面同时有两个指针指向资源，同时有另外两个指针指向引用计数），shared_ptr对象析构时就--引⽤计数，引⽤计数减到0时代表当前析构的shared_ptr是最后⼀个管理资源的对象，则析构资源

我们这⾥实现的shared_ptr和weak_ptr都是以最简洁的⽅式实现的，只能满⾜基本的功能，这⾥的weak_ptr lock等功能是⽆法实现的，想要实现就要把shared_ptr和weak_ptr⼀起改了，把引⽤计数拿出来放到⼀个单独类型，shared_ptr和weak_ptr都要存储指向这个类的对象才能实现

//shared_ptr
template<class T>
class shared_ptr
{
public:
	explicit shared_ptr(T* ptr = nullptr)
		: _ptr(ptr)
		, _pcount(new int(1))
	{}
	template<class D>
	shared_ptr(T* ptr, D del)
		: _ptr(ptr)
		, _pcount(new int(1))
		, _del(del)
	{}
	shared_ptr(const shared_ptr<T>& sp)
		:_ptr(sp._ptr)
		, _pcount(sp._pcount)
		, _del(sp._del)
	{
		++(*_pcount);
	}
	void release()
	{
		if (--(*_pcount) == 0)
		{
			// 最后⼀个管理的对象，释放资源
			_del(_ptr);
			delete _pcount;
			_ptr = nullptr;
			_pcount = nullptr;
		}
	}
	shared_ptr<T>& operator=(const shared_ptr<T>& sp)
	{
		if (_ptr != sp._ptr)
		{
			release();
			_ptr = sp._ptr;
			_pcount = sp._pcount;
			++(*_pcount);
			_del = sp._del;
		}
		return *this;
	}
	~shared_ptr()
	{
		release();
	}
	T* get() const
	{
		return _ptr;
	}
	int use_count() const
	{
		return *_pcount;
	}
	T& operator*()
	{
		return *_ptr;
	}
	T* operator->()
	{
		return _ptr;
	}
private:
	T* _ptr;
	int* _pcount;
	//atomic<int>* _pcount;
	function<void(T*)> _del = [](T* ptr) {delete ptr; };
};


//weak_ptr
template<class T>
class weak_ptr
{
public:
	weak_ptr()
	{}
	weak_ptr(const shared_ptr<T>& sp)
		:_ptr(sp.get())
	{}
	weak_ptr<T>& operator=(const shared_ptr<T>& sp)
	{
		_ptr = sp.get();
		return *this;
	}
private:
	T* _ptr = nullptr;
};

int main()
{
	
	bit::shared_ptr<Date> sp1(new Date);
	// ⽀持拷⻉
	bit::shared_ptr<Date> sp2(sp1);
	bit::shared_ptr<Date> sp3(sp2);
	cout << sp1.use_count() << endl;
	sp1->_year++;
	cout << sp1->_year << endl;
	cout << sp2->_year << endl;
	cout << sp3->_year << endl;
	return 0;
}

5. shared_ptr的线程安全问题

1. shared_ptr的引⽤计数对象在堆上，如果多个shared_ptr对象在多个线程中，进⾏shared_ptr的拷⻉析构时会访问修改引⽤计数，就会存在线程安全问题，所以shared_ptr引⽤计数是需要加锁或者原⼦操作保证线程安全的

2. shared_ptr指向的对象也是有线程安全的问题的，但是这个对象的线程安全问题不归shared_ptr管，它也管不了，应该有外层使⽤shared_ptr的⼈进⾏线程安全的控制

3. 下⾯的程序会崩溃或者A资源没释放，bit::shared_ptr引⽤计数从int*改成atomic<int>*就可以保证引⽤计数的线程安全问题，或者使⽤互斥锁加锁也可以

struct AA
{
	int _a1 = 0;
	int _a2 = 0;
	~AA()
	{
		cout << "~AA()" << endl;
	}
};

int main()
{
	bit::shared_ptr<AA> p(new AA);
	const size_t n = 100000;
	mutex mtx;

	auto func = [&]()
		{
			for (size_t i = 0; i < n; ++i)
			{
				// 这⾥智能指针拷⻉会++计数
				bit::shared_ptr<AA> copy(p);
				{
					unique_lock<mutex> lk(mtx);
					copy->_a1++;
					copy->_a2++;
				}
			}
		};

	thread t1(func);
	thread t2(func);

	t1.join();
	t2.join();

	cout << p->_a1 << endl;
	cout << p->_a2 << endl;

	cout << p.use_count() << endl;

	return 0;
}

6. 怎样才能使用delete[]

智能指针析构时默认是进⾏delete释放资源，这也就意味着如果不是new出来的资源，交给智能指针管理，析构时就会崩溃
// 这样实现程序会崩溃
unique_ptr<Date> up1(new Date[10]);
shared_ptr<Date> sp1(new Date[10]);

方法1

临时的解决方法：因为new[]经常使⽤，所以unique_ptr和shared_ptr实现了⼀个特化版本，这个特化版本析构时⽤的delete[]
unique_ptr<Date[]> up1(new Date[5]);shared_ptr<Date[]> sp1(new Date[5]); 
就可以管理new []的资源
// 解决⽅案2
// 因为new[]经常使⽤，所以unique_ptr和shared_ptr
// 实现了⼀个特化版本，这个特化版本析构时⽤的delete[]
unique_ptr<Date[]> up1(new Date[5]);
shared_ptr<Date[]> sp1(new Date[5]);

方法2

通用方法

当不是new[]出来的，而是fopen之类的解决方法：
shared_ptr<FILE> sp5(fopen("Test.cpp", "r"), Fclose());
智能指针⽀持在构造时给⼀个删除器，所谓删除器本质就是⼀个可调⽤对象，这个可调⽤对象中实现你想要的释放资源的⽅式，当构造智能指针时，给了定制的删除器，在智能指针析构时就会调⽤删除器去释放资源



这个删除器可以是仿函数对象，函数指针，lambda表达式，包装器



1. 仿函数对象做删除器
unique_ptr<Date, DeleteArray<Date>> up2(new Date[5], DeleteArray<Date>
());
class Fclose
{
public:
	void operator()(FILE* ptr)
	{
		cout << "fclose:" << ptr << endl;
		fclose(ptr);
	}
};


unique_ptr<Date, DeleteArray<Date>> up2(new Date[5]);
shared_ptr<Date> sp2(new Date[5], DeleteArray<Date>());
2. 函数指针做删除器
//函数指针做删除器
unique_ptr<Date, void(*)(Date*)> up3(new Date[5], DeleteArrayFunc<Date>);
shared_ptr<Date> sp3(new Date[5], DeleteArrayFunc<Date>);
3. lambda表达式做删除器
// lambda表达式做删除器
auto delArrOBJ = [](Date* ptr) {delete[] ptr; };

unique_ptr<Date, decltype(delArrOBJ)> up4(new Date[5], delArrOBJ);

shared_ptr<Date> sp4(new Date[5], delArrOBJ);
4. 实现其他资源管理的删除器
// 实现其他资源管理的删除器
shared_ptr<FILE> sp5(fopen("Test.cpp", "r"), Fclose());

shared_ptr<FILE> sp6(fopen("Test.cpp", "r"), [](FILE* ptr) {
        cout << "fclose:" << ptr << endl;
        fclose(ptr);

});
1. unique_ptr和shared_ptr⽀持删除器的⽅式有所不同 ：unique_ptr是在类模板参数⽀持的，shared_ptr是构造函数参数⽀持的

2. 使⽤仿函数unique_ptr可以不在构造函数传递，因为仿函数类型构造的对象直接就可以调⽤但是下⾯的函数指针和lambda的类型不可以

如果unique_ptr想使用删除器最好就用仿函数来解决问题，shared_ptr都可以使用

7. C++11和boost中智能指针的关系

1. Boost库是为C++语⾔标准库提供扩展的⼀些C++程序库的总称，Boost社区建⽴的初衷之⼀就是为C++的标准化⼯作提供可供参考的实现，Boost社区的发起⼈Dawes本⼈就是C++标准委员会的成员之⼀

在Boost库的开发中，Boost社区也在这个⽅向上取得了丰硕的成果，C++11及之后的新语法
和库有很多都是从Boost中来的

2. C++ 98 中产⽣了第⼀个智能指针auto_ptr

3. C++ boost给出了更实⽤的scoped_ptr/scoped_array和shared_ptr/shared_array和weak_ptr等

4. C++ TR1，引⼊了shared_ptr等，不过注意的是TR1并不是标准版

5. C++ 11，引⼊了unique_ptr和shared_ptr和weak_ptr。需要注意的是unique_ptr对应boost的scoped_ptr。并且这些智能指针的实现原理是参考boost中的实现的

8. 内存泄漏

8.1 什么是内存泄漏，内存泄漏的危害

什么是内存泄漏：内存泄漏指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使⽤的内存，⼀般是忘记释放或者发⽣异常释放程序未能执⾏导致的。内存泄漏并不是指内存在物理上的消失，⽽是应⽤程序分配某段内存后，因为设计错误，失去了对该段内存的控制，因⽽造成了内存的浪费

内存泄漏的危害：普通程序运⾏⼀会就结束了出现内存泄漏问题也不⼤，进程正常结束，⻚表的映射关系解除，物理内存也可以释放。⻓期运⾏的程序出现内存泄漏，影响很⼤，如操作系统、后台服务、⻓时间运⾏的客户端等等，不断出现内存泄漏会导致可⽤内存不断变少，各种功能响应越来越慢，最终卡死

int main()
{
	// 申请⼀个1G未释放，这个程序多次运⾏也没啥危害
	// 因为程序⻢上就结束，进程结束各种资源也就回收了
	char* ptr = new char[1024 * 1024 * 1024];
	cout << (void*)ptr << endl;
	return 0;
}

8.2 如何检测内存泄漏

linux下内存泄漏检测：linux下⼏款内存泄漏检测⼯具

Linux下几款C++程序中的内存泄露检查工具_c++内存泄露工具分析-CSDN博客https://blog.csdn.net/gatieme/article/details/51959654
windows下使⽤第三⽅⼯具：

windows下的内存泄露检测工具VLD使用_windows内存泄漏检测工具-CSDN博客https://blog.csdn.net/lonely1047/article/details/120038929

8.3 如何避免内存泄漏

1. ⼯程前期良好的设计规范，养成良好的编码规范，申请的内存空间记着匹配的去释放。ps：这个是理想状态。但是如果碰上异常时，就算注意释放了，还是可能会出问题。需要下⼀条智能指针来管理才有保证

2. 尽量使⽤智能指针来管理资源，如果⾃⼰场景⽐较特殊，采⽤RAII思想⾃⼰造个轮⼦管理

3. 定期使⽤内存泄漏⼯具检测，尤其是每次项⽬快上线前，不过有些⼯具不够靠谱，或者是收费

总结⼀下：内存泄漏⾮常常⻅，解决⽅案分为两种：1、事前预防型。如智能指针等。2、事后查错型，如泄漏检测⼯具

无论何时何地🎶

C++ —— 以真我之名 如飞花般绚丽 - 智能指针

1. RAII和智能指针的设计思路

2. C++标准库智能指针的使用

2.1 auto_ptr

2.2 unique_ptr

2.3 简单模拟实现auto_ptr和unique_ptr的核心功能

2.4 shared_ptr

2.4.1 make_shared

2.5 weak_ptr

2.6 shared_ptr的缺陷：循环引用问题

3. shared_ptr 和 unique_ptr 的explicit 修饰

4. shared_ptr和weak_ptr的基础模拟实现

5. shared_ptr的线程安全问题

6. 怎样才能使用delete[]

方法1

方法2

1. 仿函数对象做删除器

2. 函数指针做删除器

3. lambda表达式做删除器

4. 实现其他资源管理的删除器

7. C++11和boost中智能指针的关系

8. 内存泄漏

8.1 什么是内存泄漏，内存泄漏的危害

8.2 如何检测内存泄漏

8.3 如何避免内存泄漏

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