先决条件—— 智能指针 C++库提供以下类型的智能指针的实现：
- 自动_ptr
- 独特的
- 共享ptr
- 弱ptr
它们都在内存头文件中声明。
自动_ptr
从C++11开始，该类模板已被弃用。 独特的 是一个具有类似功能的新设施，但安全性有所提高。 auto_ptr是一个智能指针，它管理通过新表达式获得的对象，并在auto_ptr本身被销毁时删除该对象。 当使用auto_ptr类描述一个对象时，它会存储一个指向单个分配对象的指针，以确保当它超出范围时，它指向的对象必须自动销毁。它是基于 排他性所有权模式 i、 e.同一类型的两个指针不能同时指向同一资源。如下面的程序所示，复制或分配指针会改变所有权，即源指针必须赋予目标指针所有权。
// C++ program to illustrate the use of auto_ptr #include <iostream> #include <memory> using namespace std; class A { public : void show() { cout << "A::show()" << endl; } }; int main() { // p1 is an auto_ptr of type A auto_ptr<A> p1( new A); p1->show(); // returns the memory address of p1 cout << p1.get() << endl; // copy constructor called, this makes p1 empty. auto_ptr<A> p2(p1); p2->show(); // p1 is empty now cout << p1.get() << endl; // p1 gets copied in p2 cout << p2.get() << endl; return 0; } |
输出：
A::show() 0x1b42c20 A::show() 0 0x1b42c20
auto_ptr的复制构造函数和赋值运算符实际上并不复制存储的指针，而是将其传输，使第一个auto_ptr对象为空。这是实现严格所有权的一种方法，这样在任何给定时间只有一个auto_ptr对象可以拥有指针，即在需要复制语义的地方不应使用auto_ptr。
为什么不推荐使用auto_ptr？ 它以一种方式获取指针的所有权，即两个指针不应包含同一个对象。分配会转移所有权，并将右值自动指针重置为空指针。因此，由于上述无法复制的原因，它们不能在STL容器中使用。
独特的
std:：unique_ptr是在C++11中开发的，作为std:：auto_ptr的替代品。 unique_ptr是一种具有类似功能的新功能，但具有改进的安全性（无假拷贝分配）、添加的功能（删除器）和对阵列的支持。它是原始指针的容器。它明确地防止复制其包含的指针，就像正常赋值一样，也就是说，它只允许基础指针的一个所有者。 因此，当使用unique_ptr时，在任何一个资源中最多只能有一个unique_ptr，并且当该unique_ptr被销毁时，该资源将自动声明。此外，由于任何资源只能有一个unique_ptr，因此任何试图复制unique_ptr的尝试都会导致编译时错误。
unique_ptr<A> ptr1 (new A); // Error: can't copy unique_ptr unique_ptr<A> ptr2 = ptr1;
但是，可以使用新的移动语义移动unique_ptr，即使用std:：move（）函数将包含指针的所有权转移到另一个unique_ptr。
// Works, resource now stored in ptr2 unique_ptr<A> ptr2 = move(ptr1);
所以，当我们想要一个指向某个对象的指针，并且当该指针被销毁时，该指针将被回收时，最好使用unique_ptr。
// C++ program to illustrate the use of unique_ptr #include <iostream> #include <memory> using namespace std; class A { public : void show() { cout << "A::show()" << endl; } }; int main() { unique_ptr<A> p1( new A); p1->show(); // returns the memory address of p1 cout << p1.get() << endl; // transfers ownership to p2 unique_ptr<A> p2 = move(p1); p2->show(); cout << p1.get() << endl; cout << p2.get() << endl; // transfers ownership to p3 unique_ptr<A> p3 = move(p2); p3->show(); cout << p1.get() << endl; cout << p2.get() << endl; cout << p3.get() << endl; return 0; } |
输出：
A::show() 0x1c4ac20 A::show() 0 // NULL 0x1c4ac20 A::show() 0 // NULL 0 // NULL 0x1c4ac20
下面的代码返回一个资源，如果我们没有显式地捕获返回值，资源将被清除。如果我们这样做，那么我们就拥有该资源的专属所有权。通过这种方式，我们可以认为unique_ptr更安全、更好地替代auto_ptr。
unique_ptr<A> fun()
{
unique_ptr<A> ptr(new A);
/* ...
... */
return ptr;
}
何时使用unique_ptr？ 当您想拥有资源的单一所有权（独占）时，请使用unique_ptr。只有一个唯一的_ptr可以指向一个资源。由于单个资源可以有一个唯一的\u ptr，因此不可能将一个唯一的\u ptr复制到另一个。
共享ptr
共享的_ptr是原始指针的容器。这是一个 参考计数所有权模型 i、 e.它与共享ptr的所有副本合作，维护其包含指针的引用计数。因此，每当一个新指针指向资源时，计数器就会递增，而当调用对象的析构函数时，计数器就会递减。
参考计数： 它是一种存储资源（如对象、内存块、磁盘空间或其他资源）的引用、指针或句柄数量的技术。
包含的原始指针引用的对象将不会被销毁，直到引用计数大于零，即，直到所有共享的_ptr副本被删除。 所以，当我们想要将一个原始指针分配给多个所有者时，我们应该使用shared_ptr。
// C++ program to demonstrate shared_ptr #include <iostream> #include <memory> using namespace std; class A { public : void show() { cout << "A::show()" << endl; } }; int main() { shared_ptr<A> p1( new A); cout << p1.get() << endl; p1->show(); shared_ptr<A> p2(p1); p2->show(); cout << p1.get() << endl; cout << p2.get() << endl; // Returns the number of shared_ptr objects // referring to the same managed object. cout << p1.use_count() << endl; cout << p2.use_count() << endl; // Relinquishes ownership of p1 on the object // and pointer becomes NULL p1.reset(); cout << p1.get() << endl; cout << p2.use_count() << endl; cout << p2.get() << endl; return 0; } |
输出：
0x1c41c20 A::show() A::show() 0x1c41c20 0x1c41c20 2 2 0 // NULL 1 0x1c41c20
何时使用共享ptr？ 如果要共享资源的所有权，请使用shared_ptr。许多共享的ptr可以指向单个资源。shared_ptr维护此提议的参考计数。当指向资源的所有共享_ptr超出范围时，资源将被销毁。
弱ptr
弱_ptr被创建为共享_ptr的副本。它提供对一个或多个共享_ptr实例拥有的对象的访问，但不参与引用计数。弱_ptr的存在或破坏对共享_ptr或其其他副本没有影响。在某些情况下，需要中断共享_ptr实例之间的循环引用。
循环依赖性（共享ptr的问题）： 让我们考虑一个场景，我们有两个类A和B，都有指向其他类的指针。所以，A总是指向B，B总是指向A。因此，use_计数永远不会达到零，它们永远不会被删除。
这就是我们使用 弱点 （弱_ptr），因为它们不是参考计数。因此，声明弱_ptr的类没有它的据点，即所有权不是共享的，但它们可以访问这些对象。
因此，在共享_ptr的情况下，由于循环依赖，use_count永远不会达到零，这是使用弱_ptr阻止的，弱_ptr通过将一个_ptr声明为弱_ptr来消除这个问题，因此类A不拥有它，只能访问它，我们还需要检查对象的有效性，因为它可能超出范围。一般来说，这是一个设计问题。
何时使用弱ptr？ 当你确实想从多个地方引用你的对象时——对于那些可以忽略和取消分配的引用（所以当你尝试取消引用时，他们只会注意到对象已经消失）。
参考： https://www.quora.com/When-should-I-use-shared_ptr-and-unique_ptr-in-C++-它们有什么好处
本文由 希曼苏·古普塔（巴格里） .如果你喜欢GeekSforgek，并想贡献自己的力量，你也可以使用 写极客。组织 或者把你的文章寄去评论-team@geeksforgeeks.org.看到你的文章出现在Geeksforgeks主页上，并帮助其他极客。
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