智能指针与内存管理

1. 引用计数

    引用计数这种计数是为了防止内存泄露而产生的。 基本想法是对于动态分配的对象，进行引用计数，每当增加一次对同一个对象的引用，那么引用对象的引用计数就会增加一次， 每删除一次引用，引用计数就会减一，当一个对象的引用计数减为零时，就自动删除指向的堆内存。在传统 C++ 中，『记得』手动释放资源，总不是最佳实践。因为我们很有可能就忘记了去释放资源而导致泄露。 所以通常的做法是对于一个对象而言，我们在构造函数的时候申请空间，而在析构函数（在离开作用域时调用）的时候释放空间， 也就是我们常说的 RAII 资源获取即初始化技术。C++11 引入了智能指针的概念，使用了引用计数的想法，让程序员不再需要关心手动释放内存。 这些智能指针就包括 std::shared_ptr/std::unique_ptr/std::weak_ptr，使用它们需要包含头文件 <memory>。

    注意：引用计数不是垃圾回收，引用计数能够尽快收回不再被使用的对象，同时在回收的过程中也不会造成长时间的等待， 更能够清晰明确的表明资源的生命周期。

2. std::shared_ptr

    成员方法：user_count()，作用是获得当前对象被引用的次数；reset()，作用是释放指针对象的引用，将指针设为空；swap()，作用是和另外一个shared_ptr交换引用对象和引用计数；

    线程安全性：同一个share_ptr被多个线程“读”是安全的；同一个share_ptr被多个线程“写”是不安全的；共享引用计数的不同share_ptr被多个线程“写”是安全的；

3. std::weak_ptr

    std::shared_ptr 使用引用计数, 所以有循环计数的问题. 为了打破循环,可以使用std::weak_ptr. 顾名思义.weak_ptr是一个弱引用, 只引用, 不计数. 如果一块内存被shared_ptr和weak_ptr同时引用, 当所有shared_ptr析构了之后,.不管还有没有weak_ptr引用该内存, 内存也会被释放. 所以weak_ptr不保证它指向的内存一定是有效的, 在使用之前需要检查；

    std::weak_ptr 没有 * 运算符和 -> 运算符，所以不能够对资源进行操作，它的唯一作用就是用于检查 std::shared_ptr 是否存在，其 expired() 方法能在资源未被释放时，会返回 false，否则返回 true；

4. std::unique_ptr

    是一种独占的智能指针，它禁止其它智能指针与其共享同一个对象；从而保证代码的安全性；