智能指针笔记

智能指针（RAII）是对普通指针进行的一层封装。这样使得智能指针的行为动作像一个指针，本质上却是一个对象，这样可以方便管理一个对象的生命周期。

指针创建后忘记删除，或者删除的情况没有考虑清楚，容易造成悬挂指针或者说野指针。

原理RALL：构造的时候分配和创建被管理对象，析构的时候销毁和释放被管理对象，不用担心潜在的内存泄漏

unique_ptr

unique_ptr接口：

unique_ptr是对裸指针的封装，存储着一个指针和一个删除器
· 函数对象（函数的指针，仿函数，闭包，std::function）
· 函数对象的左值引用
· 函数的左值引用

unique_ptr在任何给定时刻，只能有一个指针管理内存，当指针超出作用域时，内存将自动释放，该类型指针不可Copy，只可以Move

创建方式：

1. 通过已有的裸指针创建
2. 通过new来创建
3. 通过std::make_unique创建（推荐）
   unique_ptr可以通过get()获取地址
   unique_ptr实现了->与*：可以通过->调用成员函数；可以通过*调用dereferencing

1. 通过已有的裸指针创建：

#include 
#include 
using namespace std;

class Student
{
public:
	Student() = default;
	Student(string name);
	~Student();
	void Student_info() const;
	string Student_get() const;
	void Set_name(const string& name);
private:
	string name;
};
Student::Student(string name) :name(name)
{
	cout << "构造函数已运行" << endl;
}
Student::~Student()
{
	cout << "析构函数已运行" << endl;
}
void Student::Student_info() const
{
	cout << name << endl;
}
string Student::Student_get() const
{
	return name;
}
void Student::Set_name(const string& name)
{
	this->name = name;
}


int main() {
	Student* s = new Student("张三");
	unique_ptr<Student> s1{s};
    
	s->Student_info();
	s1->Student_info();

	s->Set_name("李四");
	s1->Student_info();
	return 0;
}
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这样无法独占，需要提前delete

	Student* s = new Student("张三");
	unique_ptr<Student> s1{s};
	delete s;
	s1->Student_info();
	s1->Student_info();
	return 0;
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2. 通过new来创建：

	unique_ptr<Student> s1{new Student("小王")};
	s1->Student_info();
	s1->Set_name("小李");
	s1->Student_info();
	return 0;
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3. 通过std::make_unique创建（推荐）：

unique_ptr<Student> s1 = make_unique<Student>();
	s1->Student_info();
	s1->Set_name("小李");
	s1->Student_info();
	return 0;
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unique_ptr与函数调用

void get(unique_ptr<Student> s)
{
	s->Set_name("小八");
}


int main() {
	unique_ptr<Student> s = make_unique<Student>();
	s->Set_name("小李");

	get(s);//报错无法调用
	s->Student_info();
	return 0;
}
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因为独占的特性，该类型指针不可Copy，所以不能直接调用。

解决方式使用move，但是move将主函数的指针转到了函数中，当函数作用域结束后会自动析构，主函数无法再用这个指针了。

void get(unique_ptr<Student> s)
{
	s->Set_name("小八");
	s->Student_info();
}


int main() {
	unique_ptr<Student> s = make_unique<Student>();
	s->Set_name("小李");

	get(move(s));
	//s->Student_info();报错因为该指针被move了
	return 0;
}
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由于这个特性所以可以使用引用传值

void get(unique_ptr<Student>& s)
{
	s->Set_name("小八");
	
}


int main() {
	unique_ptr<Student> s = make_unique<Student>();
	s->Set_name("小李");
	s->Student_info();
	get(move(s));
	s->Student_info();
	return 0;
}
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shared_ptr

shared_ptr：技术指针又称共享指针，与unique_ptr不同它是可以共享数据的

· shared_ptr创建了一个计数器与类对象所指的内存相关联

· Copy则计数器加一，销毁则计数器减一

· api为use_count()

int main() {

	shared_ptr<int> i = make_shared<int>(100);

	cout << "value : " << i << endl;
	cout << "count : " << i.use_count() << endl;

	shared_ptr<int> L = i;
	cout << "count : " << i.use_count() << endl;
	cout << "count : " << L.use_count() << endl;
}
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shared_ptr

shared_ptr可以直接复制调用，不用move,但是计数器会加一，直接引用传值不会计数器不会增加，函数运行结束后复制的指针会销毁，所以回到主函数后count会变回原来的数量。

void get(shared_ptr<Student> m, shared_ptr<Student>& n)
{
	cout << "copy传值 ：" << m.use_count() << endl;
	cout << "ref传值 ：" << n.use_count() << endl;
}


int main() {

	shared_ptr<Student> m = make_shared<Student>();
	shared_ptr<Student> n = make_shared<Student>();
	m->Set_name("张三");
	n->Set_name("李四");
	cout << "copy之前 ：" << m.use_count() << endl;
	cout << "ref之前 ：" << n.use_count() << endl;
	get(m, n);
	cout << "copy之后 ：" << m.use_count() << endl;
	cout << "ref之后 ：" << n.use_count() << endl;

	return 0;
}
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shared_ptr与unique_ptr

1. shared_ptr不能转为unique_ptr
2. unique_ptr可以转为 shared_ptr

常见设计：将函数返回值设置为unique_ptr是一种常见的设计模式，这样可以提高代码的复用度，因为unique_ptr可以随时转为 shared_ptr。

int main() {

	unique_ptr<Student> m = make_unique<Student>();
	shared_ptr<Student> n = make_shared<Student>();
	m->Set_name("张三");
	n = move(m);
	n->Student_info();
	cout << n.use_count() << endl;
	return 0;
}
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weak_ptr

weak_ptr用来解决循环依赖的问题