C++动态内存管理之shared_ptr、unique_ptr

C++中的动态内存管理是通过new和delete两个操作符来完成的。new操作符，为对象分配内存并调用对象所属类的构造函数，返回一个指向该对象的指针。delete调用时，销毁对象，并释放对象所在的内存。但在程序中使用new和delete容易导致很多问题，这里列出三个比较容易犯的错误。

1. 我们new了一个对象，但没有delete它。这会引起memory leak内存泄露，可能会导致程序崩溃。
2. 用指针访问一个已经被free的对象。这就是我们常说的dangling pointer。
3. delelte同一个内存区域两次。如果两个指针指向同一个内存区域，那我们delete一个指针后，再用另一个指针访问其指向的内存区域就会出现问题。

为了解决上面的问题，方便动态内存管理，c++提出了smart pointer的概念，在STL库中对应的实现主要有两种：shared_ptr、unique_ptr。下面我们主要介绍这两种smart pointer。

1. shared_ptr：是一个模板类，定义在<memory>头文件里。shared_ptr对象会在其作用域结束时，自动销毁，如果该shared_ptr是指向某对象A的最后一个shared_ptr，那么A所在的内存会被释放。应用举例：shared_ptr<int> p(new int(4)); 或者用make_shared<T>()函数生成shared_ptr，shared_ptr<int> p = make_shared<int>(4)。
2. unique_ptr：也是一个模板类，同样定义在<memory>头文件里。与shared_ptr不同的是，unique_ptr是自己”拥有“一个指向的对象，也就是说不同有两个或者以上的unique_ptr指向同一个对象。在一个unique_ptr对象的作用域结束时，unique_ptr指向的对象的内存被释放。为了保证unique_ptr对对象的独有性，赋值、复制操作是不允许的。但有一个例外，我们可以在函数中return一个unique_ptr。应用举例：unique_ptr<int> p(new int(4))。unique_ptr是c++11引入的，其之前对应的是auto_ptr，与unique_ptr不同的是，我们不能再函数中返回auto_ptr对象。

在程序中运用smart pointer还有一个优点，就是smart pointer保证其指向的动态内存被释放不论程序是否正常结束，而new和delete不能保证这一点。shared_ptr和unique_ptr在释放对象内存时默认用delete，不过我们可以指定自己的deleter，具体内容可参考C++ Primier Dynamic Memory部分。