12.1 智能指針

智能指針行為類似普通指針休讳，但它負(fù)責(zé)自動釋放所知的對象主届。

#include <memory>

shared_ptr : 允許多個指針指向同一個對象赵哲，每個指針都會記錄有多少個其他指針指向相同的對象

unique_ptr : 某個對象只允許一個指針指向它

weak_ptr : 弱引用的伴隨類，指向shared_ptr所管理的對象君丁。

shared_ptr 和 unique_ptr支持的操作

shared_ptr<T> sp;//空指針枫夺，可以指向類型為T的對象

unique_ptr<T> up;

if (p){}//若p指向一個對象，條件為true

*p;//解引用p绘闷，獲取其指向的對象

p->mem;//等價于(*p).mem

p.get();//返回p中保存的指針橡庞，與對象的引用計數(shù)無關(guān)，不要使用它來初始化一個智能指針或賦值

swap(p,q);//交換p,q中的指針

p.swap(q);

shared_ptr獨有的操作

make_shared<T>(args);//返回一個shared_ptr印蔗，指向一個動態(tài)分配的類型為T的對象扒最，使用args初始化此對象

shared_ptr<T> p(q);//p是q的拷貝；遞增q中的引用計數(shù)华嘹，q中的指針必須可轉(zhuǎn)換為T*

p = q;//pq保存的指針需可以互相轉(zhuǎn)化吧趣，遞減p的引用計數(shù)，遞增q的引用計數(shù)耙厚；當(dāng)p的引用計數(shù)為0强挫，會將管理的原內(nèi)存釋放

p.use_count();//返回與p共享的對象的智能指針個數(shù)。

p.unique();//若p.use_count()返回1薛躬，則返回true俯渤。

make_shared函數(shù)會在動態(tài)內(nèi)存中分配一個對象并初始化。

傳遞的參數(shù)必須符合類型的某個構(gòu)造函數(shù)泛豪；內(nèi)置類型若不提供參數(shù)稠诲，將進行值初始化。

shared_ptr的拷貝auto p(q);

拷貝操作將會遞增引用計數(shù)的值：

1诡曙，用一個shared_ptr初始化另一個shared_ptr

2臀叙，將其作為參數(shù)傳遞給一個函數(shù)

3，作為函數(shù)的返回值

shared_ptr的賦值和銷毀价卤，r = q

1劝萤，賦值

2，shared_ptr被銷毀

以上操作會遞減指針引用計數(shù)的值慎璧，當(dāng)計數(shù)值為0時釋放所管理的對象（shared_ptr的析構(gòu)函數(shù)）

12.1.2 直接管理內(nèi)存

int *pi = new int;//內(nèi)置類型和組合類型的對象的值未定義床嫌，默認(rèn)初始化

string *ps = new string;

int *pi = new int(1024);//直接初始化

string *ps = new string(10,'9');

vector<int> *p = new vector<int>{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

int *pi = new int();//值初始化

string *ps = new string();

初始化器

auto p1= new auto(obj);//根據(jù)obj對象推斷類型，并用obj初始化胸私，obj只可以擁有一個

動態(tài)分配const對象

const int *p=new const int(1024);//需初始化

const string *p = new const string;

int *p=new int;//分配失敗厌处，拋出std::bad_alloc

int *p=new (nothrow) int;//分配失敗，返回空指針

delete p;//銷毀給定指針指向的對象岁疼，釋放對應(yīng)的內(nèi)存

p=nullptr;//重置指針阔涉，避免成為空懸指針

釋放非new分配的內(nèi)存或多次釋放行為未定義。

12.1.3 shared_ptr和new結(jié)合使用

shared_ptr<int> p(new int(42));//接受指針參數(shù)的智能指針的構(gòu)造函數(shù)是explicit的，不可將一個內(nèi)置指針隱式轉(zhuǎn)換為智能指針瑰排，必須進行直接初始化

默認(rèn)情況下贯要，初始化智能指針的普通指針必須指向動態(tài)分配的內(nèi)存（使用delete釋放），但可以提供其他代替delete的操作來將智能指針綁定到指向其他類型的指針上椭住。

shared_ptr<T> p(q);//p管理內(nèi)置指針q（new分配）所指的對象崇渗，q可轉(zhuǎn)換為T*

shared_ptr<T>p(u);//p從unique_ptr接管對象，u置空

shared_ptr<T>p(q, d);//p結(jié)構(gòu)內(nèi)置指針q指向的對象京郑，使用可調(diào)用對象d來代替delete

shared_ptr<T>p(p1,d);//p是p1（shared_ptr）的拷貝宅广，但使用d代替delete?

p.reset();

p.reset(q);

p.reset(q,d);

若p是唯一指向其對象的shared_ptr，reset會釋放此對象傻挂，將p置空乘碑；若傳遞了內(nèi)置指針q，則令p指向q金拒；若還有參數(shù)d兽肤，會調(diào)用d來釋放q；會更新引用計數(shù)绪抛。

共享對象的智能指針的處理：

if (!p.unique()){

p.reset(new string(*p));//p不是唯一指向?qū)ο蟮闹羔樧收。藭r要改變p指向的元素，必須創(chuàng)建一個拷貝

}

//對p的對象進行操作

12.1.4 智能指針和異常

1幢码，不使用相同的內(nèi)置指針初始化（或reset）多個智能指針

2笤休，不delete get()返回的指針

3，不使用get() 初始化或reset另一個智能指針

4症副，使用get()返回的指針店雅，當(dāng)其對應(yīng)的最后一個智能指針銷毀后，get()返回的指針無效了

5贞铣，使用智能指針管理不是有new分配的內(nèi)存闹啦，需要有附加的刪除器

12.1.5 unique_ptr

某個時刻只有一個unique_ptr指向一個對象，unique_ptr被銷毀時辕坝，對象也被銷毀窍奋。

定義的同時必須初始化，必須采用直接初始化酱畅。不支持拷貝和賦值

unique_ptr<int> p4;

unique_ptr<int> p1(new int(1024));

int *p2=new int(1203);

unique_ptr<int> p3(p2);

unique_ptr特有的操作

unique_ptr<T> u1;//

unique_ptr<T, D> u2;//u2使用類型為D的可調(diào)用對象釋放指針

unique_ptr<T, D> u(d);//使用類型為D的對象代替delete

unique_ptr<T, D> u(p, d);//使用普通指針p初始化u琳袄，銷毀時使用D類型的對象代替delete

u = nullptr;//釋放u所指的對象，將u置空

u.release();//u放棄對指針的控制權(quán)纺酸，返回指針窖逗，并將u置空；可用來初始化另一個智能指針或賦值

u.reset();//釋放u所指的對象

u.reset(q);//釋放u所指的對象餐蔬，u指向這個內(nèi)置指針綁定的對象

u.reset(nullptr);//釋放u所指的對象滑负，將u置空在张；

release和reset可以將對象的所有權(quán)轉(zhuǎn)移到另一個unique_ptr上。

unique_ptr<string> p(p1.release());//p1置空矮慕，p管理p1的對象

unique_ptr<string> p2(new string("haha"));

p.reset(p2.release());//p釋放了原指向的內(nèi)存，重新指向了p2的內(nèi)存啄骇，p2為空

可以拷貝或賦值一個將要被銷毀的unique_ptr痴鳄，比如從函數(shù)返回一個unique_ptr或返回局部unique_ptr的拷貝；

12.1.6 weak_ptr

和某些shared_ptr共享同一個對象缸夹，但不會增加shared_ptr的引用計數(shù)痪寻。weak_ptr不會控制對象的生存期。

weak_ptr<T> w;

weak_ptr<T> w(sp);//w和sp（一個shared_ptr）指向相同的對象虽惭，T必須是可以轉(zhuǎn)換為sp指向的類型橡类。

w = p;//p可以是shared_ptr或weak_ptr，賦值后w,p共享對象

w.reset();//將w置為空

w.use_count();//與w共享對象的shared_ptr數(shù)量

w.expired();//若w.use_count()為0芽唇，則為true

w.lock();//若w.expired()返回true顾画，則返回空的shared_ptr；否則返回一個w指向?qū)ο蟮膕hared_ptr

不可用weak_ptr直接返回對象匆笤，必須用lock研侣；

auto p = make_shared<int>(100);

weak_ptr<int> wp(p);

if (shared_ptr<int> np = wp.lock()){

//np和p共享同一個對象

}

12.2 動態(tài)數(shù)組

使用new T[] 和delete[]

T *p = new T[n];//n必須是整型，不必是常量炮捧。n可以為0庶诡，返回合法的非空指針。

typedef int ?arrInt[100];

int *p = new arrInt;

注意p是元素的指針而不是數(shù)組的指針咆课，并且嚴(yán)格說動態(tài)數(shù)組非數(shù)組末誓，只是一段有類型的連續(xù)的存。

默認(rèn)情況下书蚪，創(chuàng)建的動態(tài)數(shù)組執(zhí)行默認(rèn)初始化喇澡；

int *p1 = new int[10];//值未定義,默認(rèn)初始化

int *p2 = new int[10]();//值初始化，0

直接初始化

int *p3 = new int[10]{1,2,3,4,5,6,7,8};

delete [] p1;//添加[]和去掉[]善炫，需要看p1是單個元素的指針還是動態(tài)數(shù)組的指針撩幽，否則delete操作未定義

可直接使用unique_ptr管理動態(tài)數(shù)組

unique_ptr<int[]> up(new int[10]);

up.release();//自動調(diào)用delete[]銷毀

指向數(shù)組的unique_ptr不支持成員訪問運算符。

unique_ptr<T[]> u;

unique_ptr<T[]> u(p);//內(nèi)置指針p指向動態(tài)數(shù)組箩艺，p必須可以轉(zhuǎn)換為類型T*

up[i];//需使用下標(biāo)來訪問

shared_ptr不支持直接管理動態(tài)數(shù)組窜醉，但可以定義自己的刪除器，間接管理艺谆。

shared_ptr<int> sp(new int[10], [] (int *p){ delete [] p;});

sp.reset();//使用定義時的lambda作為刪除器

sp.get();//借用此指針訪問動態(tài)數(shù)組的值

12.2.2 allocator 類

#include<memory>

allocator類將內(nèi)存分配和對象構(gòu)造分離出來榨惰，類型感知的內(nèi)存分配方法，分配的內(nèi)存是原始的静汤，未分配的琅催。

allocator<T> a;//a可以為類型為T的對象分配內(nèi)存

auto p = a.allocator(n);//分配n個未經(jīng)構(gòu)造的內(nèi)存居凶，保存n個類型為T的對象

a.construct(p, args);//p是一個類型為T*的指針，指向一塊原始內(nèi)存藤抡；args被傳遞給類型為T的構(gòu)造函數(shù)侠碧，args為參數(shù)列表

a.destory(p);//p為類型為T*的指針，對p所指對象執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)缠黍，必須是構(gòu)造過得

a.deallocator(p,n);//p是由allocator返回的指針弄兜，n是創(chuàng)建時的大小瓷式；釋放從p開始的n個類型為T的對象替饿，在此之前必須為每個內(nèi)存調(diào)用destory；

拷貝和填充未初始化內(nèi)存

uninitialized_copy(b,e,b2);//將范圍[b贸典，e)的元素拷貝到b2指向的未構(gòu)造的內(nèi)存

uninitialized_copy_n(b,n,b2);//

uninitialized_fill(b,e,t);//在[b视卢，e)指向的原始內(nèi)存開始創(chuàng)建n個對象，對象的值均為t的拷貝

uninitialized_fill_n(b,n,t);

返回指向最后一個構(gòu)造的元素的下一位置廊驼。