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RAII

RAII就是將資源交給一個(gè)對(duì)象管理，這個(gè)對(duì)象能進(jìn)行正常的管理和釋放資源。

一、auto_ptr

auto_ptr的問(wèn)題是：在拷貝構(gòu)造和賦值重載時(shí)，會(huì)將自己資源的管理權(quán)轉(zhuǎn)移給對(duì)方。

template<class T>
class auto_ptr
{
public:auto_ptr(T* ptr):_ptr(ptr){}T& operator*(){return *_ptr;}T* operator->(){return _ptr;}//ap3(ap1)auto_ptr(auto_ptr<T>& ap):_ptr(ap._ptr){ap._ptr = nullptr;//必須置空，否則兩個(gè)指針對(duì)象管理同一塊空間，會(huì)調(diào)用析構(gòu)兩次}operator=(auto_ptr<T>& ap){_ptr = ap._ptr;ap._ptr = nullptr;}~auto_ptr(){delete _ptr; // _ptr是指針，是內(nèi)置類型，默認(rèn)生成的析構(gòu)函數(shù)不處理//自定義類型調(diào)用它自己的析構(gòu)_ptr = nullptr;}
private:T* _ptr;
};

這個(gè)auto_ptr實(shí)際不會(huì)用，太挫了。
但面試可能要手撕，也要會(huì)。

二、unique_ptr

unique_ptr 簡(jiǎn)單粗暴地禁止了拷貝和賦值重載，那就解決了上面auto_ptr的管理權(quán)轉(zhuǎn)移問(wèn)題了。

template<class T>class unique_ptr{public:unique_ptr(T* ptr):_ptr(ptr){}T& operator*(){return *_ptr;}T* operator->(){return _ptr;}unique_ptr(unique_ptr<T>& up) = delete;unique_ptr<T>& operator=(unique_ptr<T>& up) = delete;~unique_ptr(){delete _ptr; // _ptr是指針，是內(nèi)置類型，默認(rèn)生成的析構(gòu)函數(shù)不處理//自定義類型調(diào)用它自己的析構(gòu)_ptr = nullptr;}private:T* _ptr;};

所以u(píng)nique_ptr就比較適用于，一個(gè)指針獨(dú)占一個(gè)資源的情況。

三、shared_ptr

shared_ptr使用了引用計(jì)數(shù)器，最開(kāi)始new對(duì)象時(shí)，計(jì)數(shù)器為1。
而當(dāng)其他的同類型的指針對(duì)象也指向該對(duì)象時(shí)，計(jì)數(shù)器+1。
當(dāng)有指針對(duì)象調(diào)用析構(gòu)函數(shù)時(shí)，判斷計(jì)數(shù)器是否為0，如果不為0，表明我這個(gè)對(duì)象還有其他的shared_ptr在管理，不需要delete，讓計(jì)數(shù)器-1即可。
如果計(jì)數(shù)器為0，表明當(dāng)前的shared_ptr是最后一個(gè)指針對(duì)象管理資源了。就delete。

shared_ptr解決了auto_ptr的管理權(quán)轉(zhuǎn)移問(wèn)題，也解決了unique_ptr的不讓拷貝和賦值的問(wèn)題。

注意的問(wèn)題：

• 1.不能賦值給自己，否則計(jì)數(shù)器會(huì)++。
  還有一個(gè)問(wèn)題：默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)的處理方式是delete ptr。
  如果指針管理的資源是T[]，或者是fopen，或者是malloc的呢？
  如果還使用默認(rèn)的處理方式delete ptr，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
  資源是T[],就得用delete[] ,是fopen，就得用fclose，是malloc，就得用free。
  所以在傳參的時(shí)候，就需要傳處理方法過(guò)來(lái)了。（可以傳對(duì)象的方法，可以傳lambda，可以傳包裝器。
  所以就需要將析構(gòu)函數(shù)，設(shè)置成一個(gè)對(duì)象/包裝器，調(diào)用的就是傳進(jìn)來(lái)的析構(gòu)方法。
• 2.實(shí)現(xiàn)賦值重載的時(shí)候，有很多細(xì)節(jié)。
• • 不能自己給自己賦值
• • 在把對(duì)方賦值給自己之前，需要把自己所指向的計(jì)時(shí)器減減，因?yàn)槲乙幌蚱渌挠?jì)時(shí)器了。如果減減后的計(jì)時(shí)器為0，說(shuō)明這塊資源只有我一個(gè)指針在管理，現(xiàn)在我要只想其他資源，所以我要先釋放我現(xiàn)在的資源才能去指向其他資源，否則就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄露問(wèn)題。
    

template<class T>class shared_ptr{public://1) 使用定制刪除器，解決一個(gè)當(dāng)new []時(shí)，需要delete []的問(wèn)題//2) 還有 使用malloc時(shí)，需要free配對(duì)//3) 使用fopen，需要fclose配對(duì)template<class D>shared_ptr(T* ptr,D del):_ptr(ptr),_pcount(new int(1)),_del(del){}//然而這里有一個(gè)問(wèn)題，模板D不是全局的，而是只針對(duì)這個(gè)構(gòu)造函數(shù)//所以應(yīng)該如何創(chuàng)建_del對(duì)象呢？//使用包裝器//function <void(T*)> _del;//因?yàn)椴还苁巧厦嫒N情況的哪一種，共同點(diǎn)都是使用的仿函數(shù)的返回值都是void，指針類型都是T*T& operator*(){return *_ptr;}T* operator->(){return _ptr;}//sp3(sp1)shared_ptr(shared_ptr<T>& sp):_ptr(sp._ptr),_pcount(sp._pcount) //讓他們的引用計(jì)數(shù)器指針指向同一個(gè)計(jì)數(shù)器{++(*_pcount);}//sp5 = sp2shared_ptr<T>& operator=(shared_ptr<T>& sp){//不能自己賦值給自己，否則引用計(jì)數(shù)器會(huì)++//這樣判斷是可以的，只要不同的對(duì)象指向同一個(gè)資源空間，這幾個(gè)對(duì)象之間的賦值都是相當(dāng)于自己給自己賦值if(_ptr == sp._ptr)  //if (_pcount == sp._pcount) //這也可以{return *this;}//賦值前，需要將之前的計(jì)數(shù)器--，如果計(jì)數(shù)器為0，就釋放資源//因?yàn)槲乙赶蚱渌Y源了，我原來(lái)的資源的計(jì)數(shù)器當(dāng)然要--if (--(*sp._pcount) == 0){_del(sp._ptr);delete sp._pcount;}_ptr = sp._ptr;_pcount = sp._pcount;++(*_pcount);return *this;}~shared_ptr(){if (--(*_pcount) == 0){_del(_ptr);delete _pcount;_pcount = nullptr;_ptr = nullptr;}}T* get() const {return _ptr;}int use_count() const {return *_pcount;}private:T* _ptr;int* _pcount;//包裝器//包裝器包裝的_del是D類型，這個(gè)D也不知道是什么類型，//包裝器可以包裝仿函數(shù)，包裝對(duì)象的方法等。//如果只是普通的指針析構(gòu)，那就給一個(gè)缺省。function <void(T*)> _del = [](T* ptr) {delete ptr; }; //dzt::shared_ptr<int> svr(new int); //這樣的方式，就是沒(méi)傳處理方式，那默認(rèn)就是用缺省。//dzt::shared_ptr<int> svr(new int[10],[](int* ptr){delete[] ptr};//這樣的傳參方式，就用delete[]解決};

shared_ptr的循環(huán)引用問(wèn)題

循環(huán)引用問(wèn)題是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的shared_ptr指針互相指向的時(shí)候，引用計(jì)數(shù)器都會(huì)+1，這就出現(xiàn)了互相的計(jì)數(shù)器都是2.在析構(gòu)時(shí)，都變成1，此時(shí)就出現(xiàn)了，到底誰(shuí)先析構(gòu)的問(wèn)題。
就一直死循環(huán)了。

不過(guò)，shared_ptr能解決日常生活99%的問(wèn)題，它只有一個(gè)缺點(diǎn)，就是循環(huán)引用問(wèn)題。

解決辦法：weak_ptr，weak_ptr是專門(mén)解決循環(huán)引用這個(gè)問(wèn)題的。
weak_ptr沒(méi)有RAII，沒(méi)有引用計(jì)數(shù)，不參與對(duì)象資源的管理和釋放，只是一個(gè)簡(jiǎn)單的訪問(wèn)資源的操作。

四、weak_ptr

template<class T>class weak_ptr{public:weak_ptr():_ptr(nullptr){}weak_ptr(T* ptr):_ptr(ptr){}//weak_ptr必須支持一個(gè)shared_ptr構(gòu)造weak_ptr的構(gòu)造函數(shù)weak_ptr(const shared_ptr<T>& sp):_ptr(sp.get()){}weak_ptr<T>& operator=(const shared_ptr<T>& sp){//類外面無(wú)法直接訪問(wèn)類的私有成員_ptr = sp.get();return *this;}//weak只支持訪問(wèn)資源的操作T& operator*(){return *_ptr;}T* operator->(){return _ptr;}//weak_ptr不參與對(duì)象資源的管理和釋放，所以沒(méi)有析構(gòu)函數(shù)private:T* _ptr;};

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總結(jié)

本文講述了幾個(gè)智能指針的優(yōu)缺點(diǎn)和模擬實(shí)現(xiàn)。