【C++ 智能指针】RAII和四种智能指针你理解吗？

1. RAII

• 🐧RAII （Resource Acquisition Is Initialization）一种利用对象的生命周期来控制程序资源的技术。

• 🐧 对象构造时获取资源，最后对象析构的时候释放资源。

• 🐧优点：①不需要显示释放资源；②采用这种方式，对象所需的资源在其生命周期内始终保持有效。

2. 智能指针

• 🍎智能指针的原理
  1）具有RAII特性；
  2）重载了 operator * 和 operator ->，具有像指针一样的行为；

• 智能指针的头文件为 #include<memory>

• 🍎智能指针的最大问题： 拷贝问题，因为会析构两次；指针就是浅拷贝问题，共同管理资源；

解决方案：
①auto_ptr管理权转移，C++98提出来的，处理方式是转移管理权，此时会导致sp1对象悬空，因为sp1不是将亡值，之后会用到，把管理权转移后，后面的访问会非法。

②unique_ptr

• 🐧 同一时刻只能有一个unique_ptr指向给定对象，离开作用域时，若其指向对象，则从其所指对象销毁。
• 🍎 定义 unique_ptr时，需要将其绑定到一个new返回的指针上。
• 🐧 不支持普通的拷贝和赋值

class A {

public:
	~A() {
		cout << "~A()";
	}

private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 1;
};

int main()	
{		
	unique_ptr<A> sp1(new A);
	
	cout << sp1.get() << endl;
	A* p1 = sp1.get();

	unique_ptr<A> sp2(sp1);		// 不支持拷贝

	return 0;
}

③ shared_ptr
🐧shared_ptr的实现机制是在拷贝构造时使用同一份引用计数。
（1）一个模板指针，T* ptr，指向实际对象
（2）一个引用计数，必须new出来的，不然会多个shared_ptr里面会有不同的引用次数而导致多次delete
（3）重载operator *和operator->，使得像指针一样使用shared_ptr
（4）重载赋值运算符 =，如果原来的shared_ptr已有对象，则让其引用次数减一并判断引用是否为零（是否调用delete），然后将新的对象引用次数加一
（5）重载析构函数，使引用次数减一并判断引用是否为零（是否调用delete）
（6）拷贝构造函数，引用次数加一

🍎线程安全问题
（1）同一个 shared_ptr被多个线程读是安全的；
（2）同一个shared_ptr被多个线程写是不安全的；

• weak_ptr
  🍎weak_ptr是为了配合shared_ptr而引入的一种智能指针；
  它的最大作用是协助shared_ptr工作，像旁观者一样观测资源的使用情况，但weak_ptr没有共享资源，它的构造不会引起指针和引用计数增加。
  和shared_ptr指向相同内存，shared_ptr析构之后内存释放，在使用之前使用函数lock（）检查weak_ptr是否为空指针。