Pointer如何使用智能指针

在C++中，智能指针是一种对象，它模拟了指针的行为，但提供了额外的功能，如自动内存管理。智能指针可以帮助防止内存泄漏和其他与动态内存分配相关的问题。C++标准库提供了几种类型的智能指针，包括std::unique_ptr、std::shared_ptr和std::weak_ptr。

以下是如何使用这些智能指针的基本指南：

std::unique_ptr

std::unique_ptr提供了一种独占资源所有权的机制。这意味着同一时间只能有一个unique_ptr指向给定的对象。当unique_ptr被销毁时，它所指向的对象也会被自动删除。

#include <memory>

class MyClass {
public:
    MyClass() { /* ... */ }
    ~MyClass() { /* ... */ }
    // ...
};

void useUniquePtr() {
    std::unique_ptr<MyClass> ptr(new MyClass());
    // 使用ptr
    // 当ptr离开作用域时，MyClass的实例会被自动删除
}

你也可以使用std::make_unique（自C++14起可用）来创建unique_ptr，这样可以避免直接使用new：

void useUniquePtr() {
    auto ptr = std::make_unique<MyClass>();
    // 使用ptr
}

std::shared_ptr

std::shared_ptr允许多个指针共享同一个对象的所有权。它通过引用计数来跟踪有多少个shared_ptr指向同一个对象。当最后一个指向对象的shared_ptr被销毁或重置时，对象会被自动删除。

#include <memory>

class MyClass {
public:
    MyClass() { /* ... */ }
    ~MyClass() { /* ... */ }
    // ...
};

void useSharedPtr() {
    std::shared_ptr<MyClass> ptr1(new MyClass());
    {
        std::shared_ptr<MyClass> ptr2 = ptr1; // 共享所有权
        // 使用ptr2
    } // ptr2在这里被销毁，但MyClass的实例不会被删除，因为ptr1仍然指向它
    // 使用ptr1
} // ptr1在这里被销毁，MyClass的实例也被删除

std::weak_ptr

std::weak_ptr是为了配合std::shared_ptr而设计的，它指向一个由shared_ptr管理的对象，但不会增加引用计数。这可以用来打破循环引用，从而避免内存泄漏。

#include <memory>

class B; // 前向声明

class A {
public:
    std::shared_ptr<B> b_ptr;
    ~A() { /* ... */ }
};

class B {
public:
    std::weak_ptr<A> a_ptr; // 使用weak_ptr来避免循环引用
    ~B() { /* ... */ }
};

void useWeakPtr() {
    std::shared_ptr<A> a = std::make_shared<A>();
    std::shared_ptr<B> b = std::make_shared<B>();
    a->b_ptr = b;
    b->a_ptr = a;
    // 使用a和b
} // a和b在这里被销毁，A和B的实例也被删除

在使用智能指针时，应该根据你的需求选择合适的类型，并遵循最佳实践，以确保资源得到正确管理。