一：背景

我們知道 C++ 是手工管理內存的分配和釋放，對應的操作符就是 new/delete 和 new[] / delete[], ?這給了程序員極大的自由度也給了我們極高的門檻，弄不好就得內存泄露，比如下面的代碼：

void?test()?{int*?i?=?new?int(10);*i?=?10;
}int?main()?{test();
}

這段代碼因為用了 new 而忘了 delete，導致在 nt heap 上分配的 i 隨著棧地址的回收而成了一塊孤懸海外的內存占用，所以修正后的代碼如下：

void?test()?{int*?i?=?new?int(10);*i?=?10;delete?i;
}int?main()?{test();
}

但這種寫法比較麻煩，智者千慮必有一失，總會有忘記加 delete 的時候，那怎么辦呢？大家應該知道內存自動管理有兩種手段。

1. 引用計數

代表作有 Python，PHP，還有 windows 的句柄管理。

1. 引用跟蹤

代表作有 C#，JAVA 等一眾工程化語言。

因為 引用計數 實現比較簡單，主要就是記錄下對象的引用次數，次數為 0 則釋放，所以可完全借助 類的構造函數析構函數 和 棧的自動回收特性 弄一個簡單的 引用計數 ，對應著如下四個關鍵詞。

1. auto_ptr

2. shared_ptr

3. unique_ptr

4. weak_ptr

接下來我們逐個聊一聊。

二：關鍵詞解析

1. auto_ptr

這是 C++ 最早出現一個的 簡單引用計數法，參考代碼如下：

void?test()?{auto_ptr<int>?ptr?=?auto_ptr<int>(new?int(10));
}int?main()?{test();
}

接下來看下匯編代碼：

auto_ptr<int>?ptr?=?auto_ptr<int>(new?int(10));
...
00771D26??call????????std::auto_ptr<int>::auto_ptr<int>?(07710FAh)??
00771D2B??lea?????????ecx,[ebp-0D8h]??
00771D31??call????????std::auto_ptr<int>::~auto_ptr<int>?(0771159h)

可以看到，它分別調用了 構造函數 和 析構函數，接下來找下 auto_ptr 這兩個函數的源碼。

class?auto_ptr?{private:_Ty*?_Myptr;?//?the?wrapped?object?pointerpublic:auto_ptr(auto_ptr_ref<_Ty>?_Right)?noexcept?{_Ty*?_Ptr?=?_Right._Ref;_Right._Ref?=?nullptr;?//?release?old_Myptr?=?_Ptr;?//?reset?this}~auto_ptr()?noexcept?{delete?_Myptr;}
}

源碼一看就明白了，在構造函數中，將 new int 的地址塞給了內部的 _Myptr 指針，在析構函數中對 _Myptr 進行 delete ，真好，這樣就不用整天擔心有沒有加 delete 啦。

值得注意的是，現在 C++ 不推薦這個了，而是建議使用新增的：shared_ptr，unique_ptr，weak_ptr, 怎么說呢？auto_ptr 有一個不好處理的問題，就是現實開發中會出現這么個場景，多個 ptr 指向同一個 引用，如下圖：

2. auto_ptr 多引用問題

1. 方式1：

定義三個 ptr，然后包裝同一個 new int 地址，參考代碼如下：

void?test()?{int*?i?=?new?int(10);auto_ptr<int>?ptr1(i);auto_ptr<int>?ptr2(i);auto_ptr<int>?ptr3(i);
}

這種寫法有沒有問題呢？肯定有問題啦，還記得 auto_ptr 的析構是 delete 嗎？對同一塊內存多次 delete 會拋異常的，如下圖所示：

1. 方式2：

既然定義三個有問題, 那就用賦值運算符= 讓 ptr1,ptr2,ptr3 指向同一個地址是不是就可以啦？參考代碼如下：

void?test()?{int*?i?=?new?int(10);auto_ptr<int>?ptr1(i);auto_ptr<int>?ptr2?=?ptr1;auto_ptr<int>?ptr3?=?ptr2;
}int?main()?{test();
}

那這段代碼有沒有問題呢？有沒有問題得要看 = 運算符是如何重寫的😪，扒一下源碼看看。

template?<class?_Other>
auto_ptr&?operator=(auto_ptr<_Other>&?_Right)?noexcept?{reset(_Right.release());return?*this;
}
_Ty*?release()?noexcept?{_Ty*?_Tmp?=?_Myptr;_Myptr?=?nullptr;return?_Tmp;
}

從源碼看有一個很惡心的點,他會將 _Right 下的 _Myptr 設為 nullptr,也就是說此時的 ptr1 報廢了，言外之意就是后續再訪問 ptr1 會拋 訪問違例。

哈哈，C++里面的專業術語叫 控制權轉移。

好了，本篇就說這么多吧，下一篇聊聊新增的這些關鍵詞，看看如何將 auto_ptr 更合理的分權。