标签：右值 引用 each 而在 share 你知道 举例 rsh because
转自 http://www.cnblogs.com/lanxuezaipiao/p/4132096.html
最近在补看《C++ Primer Plus》第六版，这的确是本好书，其中关于智能指针的章节解析的非常清晰，一解我以前的多处困惑。C++面试过程中，很多面试官都喜欢问智能指针相关的问题，比如你知道哪些智能指针？shared_ptr的设计原理是什么？如果让你自己设计一个智能指针，你如何完成？等等……。而且在看开源的C++项目时，也能随处看到智能指针的影子。这说明智能指针不仅是面试官爱问的题材，更是非常有实用价值。
下面是我在看智能指针时所做的笔记，希望能够解决你对智能指针的一些困扰。
我们先来看一个简单的例子：
void remodel(std::string & str) { std::string * ps = new std::string(str); ... if (weird_thing()) throw exception(); str = *ps; delete ps; return; }
当出现异常时（weird_thing()返回true），delete将不被执行，因此将导致内存泄露。
如何避免这种问题？有人会说，这还不简单，直接在throw exception();之前加上delete ps;不就行了。是的，你本应如此，问题是很多人都会忘记在适当的地方加上delete语句（连上述代码中最后的那句delete语句也会有很多人忘记吧），如果你要对一个庞大的工程进行review，看是否有这种潜在的内存泄露问题，那就是一场灾难！
这时我们会想：当remodel这样的函数终止（不管是正常终止，还是由于出现了异常而终止），本地变量都将自动从栈内存中删除—因此指针ps占据的内存将被释放，如果ps指向的内存也被自动释放，那该有多好啊。
我们知道析构函数有这个功能。如果ps有一个析构函数，该析构函数将在ps过期时自动释放它指向的内存。但ps的问题在于，它只是一个常规指针，不是有析构凼数的类对象指针。如果它指向的是对象，则可以在对象过期时，让它的析构函数删除指向的内存。
这正是 auto_ptr、unique_ptr和shared_ptr这几个智能指针背后的设计思想。我简单的总结下就是：将基本类型指针封装为类对象指针（这个类肯定是个模板，以适应不同基本类型的需求），并在析构函数里编写delete语句删除指针指向的内存空间。
因此，要转换remodel()函数，应按下面3个步骤进行：
下面是使用auto_ptr修改该函数的结果：
# include <memory> void remodel (std::string & str) { std::auto_ptr<std::string> ps (new std::string(str))； ... if (weird_thing ()) throw exception()； str = *ps； // delete ps； NO LONGER NEEDED return; }
STL一共给我们提供了四种智能指针：auto_ptr、unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr（本文章暂不讨论）。
模板auto_ptr是C++98提供的解决方案，C+11已将将其摒弃，并提供了另外两种解决方案。然而，虽然auto_ptr被摒弃，但它已使用了好多年：同时，如果您的编译器不支持其他两种解决力案，auto_ptr将是唯一的选择。
使用注意点
templet<class T> class auto_ptr { explicit auto_ptr(X* p = 0) ; ... };
因此不能自动将指针转换为智能指针对象，必须显式调用：
shared_ptr<double> pd; double *p_reg = new double; pd = p_reg; // not allowed (implicit conversion) pd = shared_ptr<double>(p_reg); // allowed (explicit conversion) shared_ptr<double> pshared = p_reg; // not allowed (implicit conversion) shared_ptr<double> pshared(p_reg); // allowed (explicit conversion)
string vacation("I wandered lonely as a cloud."); shared_ptr<string> pvac(&vacation); // No
pvac过期时，程序将把delete运算符用于非堆内存，这是错误的。
使用举例
#include <iostream> #include <string> #include <memory> class report { private: std::string str; public: report(const std::string s) : str(s) { std::cout << "Object created.\n"; } ~report() { std::cout << "Object deleted.\n"; } void comment() const { std::cout << str << "\n"; } }; int main() { { std::auto_ptr<report> ps(new report("using auto ptr")); ps->comment(); } { std::shared_ptr<report> ps(new report("using shared ptr")); ps->comment(); } { std::unique_ptr<report> ps(new report("using unique ptr")); ps->comment(); } return 0; }
先来看下面的赋值语句:
auto_ptr< string> ps (new string ("I reigned lonely as a cloud.”）; auto_ptr<string> vocation; vocaticn = ps;
上述赋值语句将完成什么工作呢？如果ps和vocation是常规指针，则两个指针将指向同一个string对象。这是不能接受的，因为程序将试图删除同一个对象两次——一次是ps过期时，另一次是vocation过期时。要避免这种问题，方法有多种：
当然，同样的策略也适用于复制构造函数。
每种方法都有其用途，但为何说要摒弃auto_ptr呢？
下面举个例子来说明。
#include <iostream> #include <string> #include <memory> using namespace std; int main() { auto_ptr<string> films[5] = { auto_ptr<string> (new string("Fowl Balls")), auto_ptr<string> (new string("Duck Walks")), auto_ptr<string> (new string("Chicken Runs")), auto_ptr<string> (new string("Turkey Errors")), auto_ptr<string> (new string("Goose Eggs")) }; auto_ptr<string> pwin; pwin = films[2]; // films[2] loses ownership. 将所有权从films[2]转让给pwin，此时films[2]不再引用该字符串从而变成空指针 cout << "The nominees for best avian baseballl film are\n"; for(int i = 0; i < 5; ++i) cout << *films[i] << endl; cout << "The winner is " << *pwin << endl; cin.get(); return 0; }
运行下发现程序崩溃了，原因在上面注释已经说的很清楚，films[2]已经是空指针了，下面输出访问空指针当然会崩溃了。但这里如果把auto_ptr换成shared_ptr或unique_ptr后，程序就不会崩溃，原因如下：
unique_ptr<string> pwin; pwin = films[2]; // films[2] loses ownership.
指导你发现潜在的内存错误。
这就是为何要摒弃auto_ptr的原因，一句话总结就是：避免潜在的内存崩溃问题。
可能大家认为前面的例子已经说明了unique_ptr为何优于auto_ptr，也就是安全问题，下面再叙述的清晰一点。
请看下面的语句:
auto_ptr<string> p1(new string ("auto") ； //#1 auto_ptr<string> p2; //#2 p2 = p1; //#3
在语句#3中，p2接管string对象的所有权后，p1的所有权将被剥夺。前面说过，这是好事，可防止p1和p2的析构函数试图刪同—个对象；
但如果程序随后试图使用p1，这将是件坏事，因为p1不再指向有效的数据。
下面来看使用unique_ptr的情况：
unique_ptr<string> p3 (new string ("auto"); //#4 unique_ptr<string> p4； //#5 p4 = p3; //#6
编译器认为语句#6非法，避免了p3不再指向有效数据的问题。因此，unique_ptr比auto_ptr更安全。
但unique_ptr还有更聪明的地方。
有时候，会将一个智能指针赋给另一个并不会留下危险的悬挂指针。假设有如下函数定义：
unique_ptr<string> demo(const char * s) { unique_ptr<string> temp (new string (s))； return temp； }
并假设编写了如下代码：
unique_ptr<string> ps; ps = demo(‘Uniquely special")；
demo()返回一个临时unique_ptr，然后ps接管了原本归返回的unique_ptr所有的对象，而返回时临时的 unique_ptr 被销毁，也就是说没有机会使用 unique_ptr 来访问无效的数据，换句话来说，这种赋值是不会出现任何问题的，即没有理由禁止这种赋值。实际上，编译器确实允许这种赋值，这正是unique_ptr更聪明的地方。
总之，当程序试图将一个 unique_ptr 赋值给另一个时，如果源 unique_ptr 是个临时右值，编译器允许这么做；如果源 unique_ptr 将存在一段时间，编译器将禁止这么做，比如：
unique_ptr<string> pu1(new string ("hello world")); unique_ptr<string> pu2; pu2 = pu1; // #1 not allowed unique_ptr<string> pu3; pu3 = unique_ptr<string>(new string ("You")); // #2 allowed
其中#1留下悬挂的unique_ptr(pu1)，这可能导致危害。而#2不会留下悬挂的unique_ptr，因为它调用 unique_ptr 的构造函数，该构造函数创建的临时对象在其所有权让给 pu3 后就会被销毁。这种随情况而已的行为表明，unique_ptr 优于允许两种赋值的auto_ptr 。
当然，您可能确实想执行类似于#1的操作，仅当以非智能的方式使用摒弃的智能指针时（如解除引用时），这种赋值才不安全。要安全的重用这种指针，可给它赋新值。C++有一个标准库函数std::move()，让你能够将一个unique_ptr赋给另一个。下面是一个使用前述demo()函数的例子，该函数返回一个unique_ptr<string>对象：
使用move后，原来的指针仍转让所有权变成空指针，可以对其重新赋值。
unique_ptr<string> ps1, ps2; ps1 = demo("hello"); ps2 = move(ps1); ps1 = demo("alexia"); cout << *ps2 << *ps1 << endl;
在掌握了这几种智能指针后，大家可能会想另一个问题：在实际应用中，应使用哪种智能指针呢？
下面给出几个使用指南。
（1）如果程序要使用多个指向同一个对象的指针，应选择shared_ptr。这样的情况包括：
（2）如果程序不需要多个指向同一个对象的指针，则可使用unique_ptr。如果函数使用new分配内存，并返还指向该内存的指针，将其返回类型声明为unique_ptr是不错的选择。这样，所有权转让给接受返回值的unique_ptr，而该智能指针将负责调用delete。可将unique_ptr存储到STL容器在那个，只要不调用将一个unique_ptr复制或赋给另一个算法（如sort()）。例如，可在程序中使用类似于下面的代码段。
unique_ptr<int> make_int(int n) { return unique_ptr<int>(new int(n)); } void show(unique_ptr<int> &p1) { cout << *a << ‘ ‘; } int main() { ... vector<unique_ptr<int> > vp(size); for(int i = 0; i < vp.size(); i++) vp[i] = make_int(rand() % 1000); // copy temporary unique_ptr vp.push_back(make_int(rand() % 1000)); // ok because arg is temporary for_each(vp.begin(), vp.end(), show); // use for_each() ... }
其中push_back调用没有问题，因为它返回一个临时unique_ptr，该unique_ptr被赋给vp中的一个unique_ptr。另外，如果按值而不是按引用给show()传递对象，for_each()将非法，因为这将导致使用一个来自vp的非临时unique_ptr初始化pi，而这是不允许的。前面说过，编译器将发现错误使用unique_ptr的企图。
在unique_ptr为右值时，可将其赋给shared_ptr，这与将一个unique_ptr赋给一个需要满足的条件相同。与前面一样，在下面的代码中，make_int()的返回类型为unique_ptr<int>：
unique_ptr<int> pup(make_int(rand() % 1000)); // ok shared_ptr<int> spp(pup); // not allowed, pup as lvalue shared_ptr<int> spr(make_int(rand() % 1000)); // ok
模板shared_ptr包含一个显式构造函数，可用于将右值unique_ptr转换为shared_ptr。shared_ptr将接管原来归unique_ptr所有的对象。
在满足unique_ptr要求的条件时，也可使用auto_ptr，但unique_ptr是更好的选择。如果你的编译器没有unique_ptr，可考虑使用Boost库提供的scoped_ptr，它与unique_ptr类似。
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