C++ 11/14 特性：新指针与新指针值

2017-03-01

指针类型的强化
空指针值的强化

使用指针的目的可以通过引用地址的方式，将某一对象能够送到其他作用域中进行操作。
使用智能指针可以在一定程度上减少野指针以及内存泄漏的发生，但与此同时，若使用不当则会出现循环引用导致内存泄漏。
使用nullptr可以将指针值与常量值0区分开，从而避免运行时出现函数参数类型匹配不当导致问题出现。

指针类型的强化

智能指针（ shared_ptr 、 unique_ptr 、 weak_ptr ）, 废除 auto_ptr 。

shared_ptr 是一个引用计数智能指针，用于共享对象的所有权也就是说它允许多个指针指向同一个对象。
unique_ptr 是“唯一”拥有其所指对象，同一时刻只能有一个unique_ptr指向给定对象，该指针生命周期结束后，会自动调用释放资源。
weak_ptr 是为了配合 shared_ptr 而引入的一种智能指针，
它指向一个由 shared_ptr 管理的对象而不影响所指对象的生命周期，
也就是将一个 weak_ptr 绑定到一个 shared_ptr 不会改变 shared_ptr 的引用计数，常用与破除循环引用。

智能指针系列在声明的方式上与C指针声明并不相同，而是采用类构造函数式声明；
智能指针系列都对 * 和 -> 运算符进行了重载，使用方法与原指针相同。
智能指针是基于引用计数器实现的，因此还可以读取当前有多少指针引用着对象。

关于引用计数器，可以搜索 Object-C 的引用计数进行学习和理解。

shared_ptr 使用概述:

class Example
{
public:
 Example() : e(1) { cout << "Example Constructor..." << endl; }
 ~Example() { cout << "Example Destructor..." << endl; }
 int e;
};
int main() 
{
 shared_ptr<Example> pInt(new Example());
 cout << (*pInt).e << endl; // cout << pInt->e << endl;
 cout << "pInt引用计数: " << pInt.use_count() << endl;
 shared_ptr<Example> pInt2 = pInt;
 cout << "pInt引用计数: " << pInt.use_count() << endl;
 cout << "pInt2引用计数: " << pInt2.use_count() << endl;
 return 0;
}
Output Result:
Example Constructor...
pInt: 1
pInt引用计数: 1
pInt引用计数: 2
pInt2引用计数: 2
Example Destructor...

如上代码所示， shared_ptr 在进行赋值时会增加对象的引用，且该智能指针用法简洁明了。

shared_ptr 使用场景：C指针声明的地方都可以使用。

unique_ptr 使用概述：

unique_ptr<int> u_i;                        //创建空智能指针
u_i.reset(new int(3));                      //"绑定”动态对象  
unique_ptr<int> u_i2(new int(4));           //创建时指定动态对象  
 
int *p_i = u_i2.release();                  //释放所有权  
unique_ptr<string> u_s(new string("abc"));  
unique_ptr<string> u_s2 = std::move(u_s);   //所有权转移(通过移动语义)，u_s所有权转移后，变成“空指针”  
u_s2=nullptr;                               //显式销毁所指对象，同时智能指针变为空指针。与u_s2.reset()等价

unique_ptr 指针本身的生命周期：从 unique_ptr 指针创建时开始，直到离开作用域。
离开作用域时，若其指向对象，则将其所指对象销毁(默认使用delete操作符，用户可指定其他操作)。
unique_ptr指针与其所指对象的关系：在智能指针生命周期内，可以改变智能指针所指对象，
如创建智能指针时通过构造函数指定、通过reset方法重新指定、通过release方法释放所有权、通过std::move移动语义转移所有权。

unique_ptr 使用场景：

空指针值的强化

nullptr 代替了宏定义 NULL，在某种意义上来说，传统 C++ 会把 NULL、0 视为同一种东西，这取决于编译器如何定义 NULL，
有些编译器会将 NULL 定义为 ((void*)0)，有些则会直接将其定义为 0。