C++智能指针
# 三种智能指针简介
参考 https://www.cnblogs.com/wang1994/p/10765974.html (opens new window)
shared_ptr shared_ptr的多个对象指向同一个指针（大多是new出来的空间指针），该指针使用引用计数，每使用一次，内部计数器加1，每析构一次，内部的引用计数器减1，减为0的时候，自动删除指向的堆内存。
unique_ptr “唯一”拥有所指对象，同一时刻只能有一个unique_ptr指向给定象（禁止使用拷贝语义，只能用移动语义将其移动）。对比原始指针，也是利用了RAII的特性。用户可以定义delete操作。可以通过move、release等转移所有权。
weak_ptr 当两个
shared_ptr互相引用时会引起死锁，导致都不释放。为了解决这种情况，引入weak_ptr配合shared_ptr，是弱引用，相对于shared_ptr强引用来说的。看似就像一个观察者，观测资源的使用情况。weak_ptr可以从一个shared_ptr获取另一个weak_ptr来构造，获取资源的观察权 。 并不会引起计数加的情况，成员有use_count(),查看资源的引用计数，expired()，判断是否指向的资源被释放， 当返回为true的时候，这个资源的引用计数为0，相当于被释放，反之就没有被释放掉。lock()，返回当前分享指 针，计数器并加1.
{ sp1 = make_shared<A_t> A; sp2 = make_shared<A_t> B; }1
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4如图，左边是A中有一个
shared_ptr指向B, B中有一个shared_ptr指向A。A的引用计数为2（sp1、sp4），B的引用计数也为2（sp2、sp3）。sp1和sp3析构完，A和B的引用都还剩1，无法释放。右边A中有一个
shared_ptr指向B，B中有一个weak_ptr指向A。A的引用计数为1（sp1），B的引用计数为2（sp2、sp3）。当sp1和sp3析构时，A的引用计数减1后释放，B的引用计数减2后释放。weak_ptr使用时，不能直接访问成员，需要通过lock函数得到一个shared_ptr，再通过该shared_ptr访问成员。因为直接使用weak_ptr可能会在过程中对象析构，而通过lock得到shared_ptr就不会出现这种情况。
# shared_ptr 内部实现
参考: https://blog.csdn.net/hanzhen7541/article/details/105473228 (opens new window)
shared_ptr内部维护引用计数 *count，指向 count， 还有一个指向实际资源的地址 *resource。
构造函数， 如果给了资源了，则
*count=1， 没给则*count=0拷贝构造函数，
atomic *count++赋值运算符 = ， 原来的
atomic *count--， 新的*count++对引用计数的加减操作是原子操作（线程安全），对实际资源并无原子操作保护。
# 类中含有 shared_ptr 时的拷贝构造函数
当类中含有智能指针时，编译器为其自动生成的拷贝构造函数会增加引用计数，因为：
自动生成的拷贝构造函数将为每个成员变量使用拷贝构造函数，或对内置类型进行逐位复制。
如果用memcpy对 shared_ptr 进行拷贝，则会导致实际的引用多了1， 而引用计数没有增加。这种情况在析构时不会出错，但是在引用时可能会出错。
# 尽量用make_shared对shared_ptr初始化
参考: https://www.jianshu.com/p/03eea8262c11 (opens new window)
用new初始化，两次内存分配：
std::shared_ptr<Widget> spw(new Widget);
用make_shared初始化，一次内存分配， 智能指针和对象存在同一块区域：
auto spw = std::make_shared<Widget>();
make_shared缺点：
构造函数是保护或私有时,无法使用 make_shared。
对象的内存可能无法及时回收 make_shared 只分配一次内存, 这看起来很好. 减少了内存分配的开销. 问题来了, weak_ptr 会保持控制块(强引用, 以及弱引用的信息)的生命周期, 而因此连带着保持了对象分配的内存, 只有最后一个 weak_ptr 离开作用域时, 内存才会被释放. 原本强引用减为 0 时就可以释放的内存, 现在变为了强引用, 若引用都减为 0 时才能释放, 意外的延迟了内存释放的时间. 这对于内存要求高的场景来说, 是一个需要注意的问题.
# 注意避坑
参考: 使用智能指针的17个原则：https://www.cnblogs.com/lidabo/p/3911440.html (opens new window)
weak_ptr 在循环中会严重降低效率。
不要把this指针给shared_ptr
# 避免内存圈养（shared_ptr循环依赖导致内存不释放）
参考: https://github.com/xhawk18/noshared_ptr
shared_ptr大量使用时，很可能导致循环依赖从而使得内存无法释放。为了避免这种情况，尽可能明确shared_ptr的归属，防止滥用。上面这个noshared_ptr就是一个很好的解决方案，它相当于是unique_ptr和unique_ref_ptr, 保证了拥有者只有一个，并且观测者ref_ptr在其作用域内临时lock()出的ptr只在作用域内有效，出了作用域后就无效了。
个人觉得上面的实现对于使用者来说内部原理不容易理解，可能会出错。可以考虑用三种类型来实现上述思想： unique_ptr、 unique_weak_ptr、 unique_lock_ptr 。其中：
- unique_ptr可以创建unique_weak_ptr；
- unique_weak_ptr可以lock出unique_lock_ptr; unique_lock_ptr不能被move、copy