目录
1.不带引用计数的智能指针
1.1 auto_ptr
auto_ptr是C++函数库中的
ptr1指向内存区域。
拷贝构造后，ptr2指向内存区域，ptr1置空。
auto_ptr解决浅拷贝的策略：
永远让最后一个指针管理资源，之前的指针都置成nullptr ，如果再访问之前的指针，程序会崩溃。所以，不推荐使用。
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
int main()
{
auto_ptr<int> ptr1(new int);
auto_ptr<int> ptr2(ptr1);
*ptr2 = 20;
cout << *ptr1 << endl;
}
1.2 scoped_ptr
解决浅拷贝的方法简单粗暴，直接删除拷贝构造和赋值运算符重载函数，不支持赋值功能，赋值的话会报错。
scoped_ptr(const scoped_ptr<T>&) = delete;
scoped_ptr<T>& operator=(const scoped_ptr<T>&) = delete;从 C++11 开始，std::unique_ptr 成为了标准库中的一部分，它提供了与 scoped_ptr 类似的功能，但更加完善和灵活。std::unique_ptr 支持自定义删除器（deleter），可以与标准库容器（如 std::vector）一起使用，并且提供了移动语义，允许在不进行深复制的情况下转移所有权。
1.3 unique_ptr
同scoped_ptr一样，也删除了拷贝构造函数和赋值运算符重载函数，但是支持右值引用作为参数的函数。
unique_ptr(const unique_ptr<T>&) = delete;
unique_ptr<T>& operator=(const unique_ptr<T>&) = delete;
unique_ptr(unique_ptr<T>&& src);
unique_ptr<T>& operator=(unique_ptr<T>&& src);template <typename T>
unique_ptr<T> getSmartPtr()
{
unique_ptr<T> ptr(new T());
return ptr;
}
int main()
{
unique_ptr<int> p1(new int);
//unique_ptr<int> p2(p1);//错误，拷贝构造函数已在底部被删除
//std::move=>C++11右值引用 std::move得到当前变量的右值类型
unique_ptr<int> p2(std::move(p1));
unique_ptr<int> ptr1 = getSmartPtr<int>();
ptr1 = getSmartPtr<int>();
}unique_ptr同样是让最后一个指针管理资源，之前的指针都置成nullptr，与auto_ptr不同的是，unique_ptr的这个特点是用户可以感知到的，因为用户如果需要赋值，必须要使用move，将原指针管理的资源挪到现指针。
2.带引用计数的智能指针
主要介绍shared_ptr和weak_ptr两个智能指针
什么是带引用计数的智能指针？
当允许多个智能指针指向同一个资源的时候，每一个智能指针都会给资源的引用计数加1，当一个智能指针析构时，同样会使资源的引用计数减1，这样最后一个智能指针把资源的引用计数从1减到0时，就说明该资源可以释放了，由最后一个智能指针的析构函数来处理资源的释放问题，这就是引用计数的概念。
要对资源的引用个数进行计数，那么大家知道，对于整数的++或者- -操作，它并不是线程安全的操作，因此shared_ptr和weak_ptr底层的引用计数已经通过CAS操作，保证了引用计数加减的原子特性，因此shared_ptr和weak_ptr本身就是线程安全的带引用计数的智能指针。
曾经有一道面试的问题这样问“shared_ptr智能指针的引用计数在哪里存放？”，当然，这个问题需要看shared_ptr的源码了，如下：
private: /* 下面这两个是shared_ptr的成员变量，_Ptr是指向内存资源的指针，_Rep是 指向new出来的计数器对象的指针，该计数器对象包含了资源的一个引用计数器count */ element_type * _Ptr{nullptr}; _Ref_count_base * _Rep{nullptr};因此，shared_ptr智能指针的资源引用计数器在内存的heap堆上。shared_ptr一般被称作强智能指针，weak_ptr被称作弱智能指针。
2.1 强智能指针循环引用（交叉引用）问题
如下代码：
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
class B; // 前置声明类B
class A
{
public:
A() { cout << "A()" << endl; }
~A() { cout << "~A()" << endl; }
shared_ptr<B> _ptrb; // 指向B对象的智能指针
};
class B
{
public:
B() { cout << "B()" << endl; }
~B() { cout << "~B()" << endl; }
shared_ptr<A> _ptra; // 指向A对象的智能指针
};
int main()
{
shared_ptr<A> ptra(new A());// ptra指向A对象，A的引用计数为1
shared_ptr<B> ptrb(new B());// ptrb指向B对象，B的引用计数为1
ptra->_ptrb = ptrb;// A对象的成员变量_ptrb也指向B对象，B的引用计数为2
ptrb->_ptra = ptra;// B对象的成员变量_ptra也指向A对象，A的引用计数为2
cout << ptra.use_count() << endl; // 打印A的引用计数结果:2
cout << ptrb.use_count() << endl; // 打印B的引用计数结果:2
/*
出main函数作用域，ptra和ptrb两个局部对象析构，分别给A对象和
B对象的引用计数从2减到1，达不到释放A和B的条件（释放的条件是
A和B的引用计数为0），因此造成两个new出来的A和B对象无法释放，
导致内存泄露，这个问题就是“强智能指针的交叉引用(循环引用)问题”
*/
return 0;
}
测试结果：
可以看到，A和B对象并没有进行析构，造成内存泄露，原因如下：
能够看出“交叉引用”的问题所在，就是对象无法析构，资源无法释放，那怎么解决这个问题呢？请注意强弱智能指针的一个重要应用规则：定义对象时，用强智能指针shared_ptr，在其它地方引用对象时，使用弱智能指针weak_ptr。
代码如下：
_ptra.lock()方法将弱指针提升为强指针，弱指针只能观察资源而不能使用资源，提升为强智能指针后就可以访问类A中的成员方法了。
class B;
class A
{
public:
A() { cout << "A()" << endl; }
~A() { cout << "~A()" << endl; }
void testA() { cout << "非常好用的方法" << endl; }
weak_ptr<B> _ptrb;
};
class B
{
public:
B() { cout << "B()" << endl; }
~B() { cout << "~B()" << endl; }
void func()
{
shared_ptr<A> ps = _ptra.lock();//提升方法，转变为强指针
if (ps != nullptr)//提升成功，（指针还在，没有被释放）
{
ps->testA();
}
}
weak_ptr<A> _ptra;//无法访问资源
};
int main()
{
shared_ptr<A> pa(new A());
shared_ptr<B> pb(new B());
pa->_ptrb = pb;
pb->_ptra = pa;
cout << pa.use_count() << endl;
cout << pb.use_count() << endl;
return 0;
}测试结果：
2.2 多线程访问共享对象问题
2.3 自定义智能指针（shared_ptr仿写）
//对资源进行引用计数的类
template<typename T>
class RefCnt
{
public:
RefCnt(T* ptr=nullptr):mptr(ptr)
{
if (mptr != nullptr)
mcount = 1;
}
void addRef() { mcount++; }//增加资源的引用计数
int delRef() { return --mcount; }
private:
T* mptr;
int mcount;//目前实现的，mcount++,--mcount不是线程安全的，库中采用的是原子类型，atomic_int CAS
};
template<typename T>
class CSmartPtr//shared_ptr
{
public:
CSmartPtr(T* ptr = nullptr) :mptr(ptr)
{
mpRefCnt = new RefCnt<T>(mptr);
}
~CSmartPtr()
{
if (0 == mpRefCnt->delRef())
{
delete mptr;
mptr = nullptr;
}
}
T& operator*() { return *mptr; }
T* operator->() { return mptr; }
CSmartPtr(const CSmartPtr<T>& src):mptr(src.mptr),mpRefCnt(src.mpRefCnt)
{
mpRefCnt->addRef();
}
CSmartPtr<T>& operator=(const CSmartPtr<T>& src)
{
if (this == &src)
return *this;
if (0 == mpRefCnt->delRef())
{
delete mptr;
}
mptr = src.mptr;
mpRefCnt = src.mpRefCnt;
mpRefCnt->addRef();
return *this;
}
private:
T* mptr;//指向资源的指针
RefCnt<T> *mpRefCnt;//指向该资源引用计数对象的指针
};
int main()
{
CSmartPtr<int> ptr1(new int);
CSmartPtr<int> ptr2(ptr1);
CSmartPtr<int> ptr3;
ptr3 = ptr2;
*ptr1 = 20;
cout << *ptr2 << " " << *ptr3 << endl;
return 0;
}3.自定义删除器
我们经常用智能指针管理的资源是堆内存，当智能指针出作用域的时候，在其析构函数中会delete释放堆内存资源，但是除了堆内存资源，智能指针还可以管理其它资源，比如打开的文件，此时对于文件指针的关闭，就不能用delete了，这时我们需要自定义智能指针释放资源的方式，先看看unique_ptr智能指针的析构函数代码，如下：
~unique_ptr() noexcept
{ // destroy the object
if (get() != pointer())
{
this->get_deleter()(get()); // 这里获取底层的删除器，进行函数对象的调用
}
}
template<typename T>
class default_delete
{
public:
void operator()(T* ptr)
{
delete ptr;
}
};从unique_ptr的析构函数可以看到，如果要实现一个自定义的删除器，实际上就是定义一个函数对象而已，代码如下：
#include <functional>
template<typename T>
class MyDeletor
{
public:
void operator()(T* ptr)const
{
cout << "call MyDeletor.operator()" << endl;
delete[]ptr;
}
};
template<typename T>
class MyFileDeletor
{
public:
void operator()(T* ptr)const
{
cout << "call MyDeletor.operator()" << endl;
fclose(ptr);
}
};
int main()
{
unique_ptr<int, MyDeletor<int>> ptr1(new int[100]);//delete []ptr1
unique_ptr<FILE, MyFileDeletor<FILE>> ptr2(fopen("data.txt", "w"));
return 0;
}当然这种方式需要定义额外的函数对象类型，不推荐，可以用C++11提供的函数对象function和lambda表达式更好的处理自定义删除器，代码如下：
int main()
{
//lambda表达式=》函数对象 function
unique_ptr<int, function<void(int*)>> ptr1(new int[100],
[](int* p)->void {
cout << "call lambda release new int[100]" << endl;
delete[] p;
}
);
unique_ptr<FILE, function<void(FILE*)>> ptr2(fopen("data.txt", "w"),
[](FILE* p)->void {//指向返回值
cout << "call lambda release new fopen" << endl;
fclose(p);
}
);
return 0;
}