C++11 shared_ptr(智能指针)

在确保new动态分配的内存空间在使用结束之后，释放是一件麻烦事。C++11模板库的头文件中定义的智能指针，即shared_ptr模板，就是用来解决这个问题的。

它是将new运算符返回的指针p交给一个shared_ptr对象“托管”，就不用担心要在哪里写delete p语句 ---实际根本不需要编写这条语句，托管p的shared_ptr对象在消亡时会自动执行delete p，而且，该shared_ptr对象能像指针p一样使用，即假设托管p的shared_ptr的shared_ptr对象叫做ptr，那么*ptr就是p指向的对象。

通过shared_ptr的构造函数，可以让shared_ptr对象托管一个new运算符范围的指针，写法如下：

shared_ptr<T> ptr(new T);//T可以是int、char、类等类型

此后，ptr就可以像T*类型的指针一样使用，即*ptr就是用new 动态分配的那个对象

多个shared_ptr对象可以共同托管一个指针p，当所有曾经托管p的shared_ptr对象都解除了对其的托管时，就执行delete p

实例：

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
class A
{
public:
    int i;
    A(int n):i(n) { };
    ~A() { cout << i << " " << "destructed" << endl; }
};
int main()
{
    shared_ptr<A> sp1(new A(2)); //A(2)由sp1托管，
    shared_ptr<A> sp2(sp1);       //A(2)同时交由sp2托管
    shared_ptr<A> sp3;
    sp3 = sp2;   //A(2)同时交由sp3托管
    cout << sp1->i << "," << sp2->i <<"," << sp3->i << endl;
    A * p = sp3.get();      // get返回托管的指针，p 指向 A(2)
    cout << p->i << endl;  //输出 2
    sp1.reset(new A(3));    // reset导致托管新的指针, 此时sp1托管A(3)
    sp2.reset(new A(4));    // sp2托管A(4)
    cout << sp1->i << endl; //输出 3
    sp3.reset(new A(5));    // sp3托管A(5),A(2)无人托管，被delete
    cout << "end" << endl;
    return 0;
}

程序的输出结果如下：

2,2,2

2

3

2 destructed

end

5 destructed

4 destructed

3 destructed

可以用第 14 行及第 16 行的形式让多个 sharecLptr 对象托管同一个指针。这多个 shared_ptr 对象会共享一个对共同托管的指针的“托管计数”。有 n 个 shared_ptr 对象托管同一个指针 p，则 p 的托管计数就是 n。当一个指针的托管计数减为 0 时，该指针会被释放。shared_ptr 对象消亡或托管了新的指针，都会导致其原托管指针的托管计数减 1。

第 20、21 行，shared_ptr 的 reset 成员函数可以使得对象解除对原托管指针的托管（如果有的话），并托管新的指针。原指针的托管计数会减 1。

输出的第 4 行说明，用 new 创建的动态对象 A(2) 被释放了。程序中没有写 delete 语句，而 A(2) 被释放，是因为程序的第 23 行执行后，已经没有 shared_ptr 对象托管 A(2)，于是 A(2) 的托管计数变为 0。最后一个解除对 A(2) 托管的 shared_ptr 对象会释放 A(2)。

main 函数结束时，sp1、sp2、sp3 对象消亡，各自将其托管的指针的托管计数减为 0，并且释放其托管的指针，于是会有以下输出：

5 destructed

4 destructed

3 destructed

只有指向动态分配的对象的指针才能交给 shared_ptr 对象托管。将指向普通局部变量、全局变量的指针交给 shared_ptr 托管，编译时不会有问题，但程序运行时会出错，因为不能析构一个并没有指向动态分配的内存空间的指针

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注意

不能使用下面的方式使两个shared_ptr对象托管同一个指针

A* p = new A(10);
shared_ptr <A> sp1(p), sp2(p);

sp1 和 sp2 并不会共享同一个对 p 的托管计数，而是各自将对 p 的托管计数都记为 1（sp2 无法知道 p 已经被 sp1 托管过）。这样，当 sp1 消亡时要析构 p，sp2 消亡时要再次析构 p，这会导致程序崩溃。

参考链接：http://c.biancheng.net/view/430.html