【筆記】C++中的智能指針

參考自《effective morden c++》

裸指針的缺點

1. 無法知道指向的是單個對象還是一個數組.
2. 無法知道使用完之後是否需要析構，即是否擁有指向的對象.
3. 無法知道應當如何析構（使用 delete 還是專門的函數）
4. 無法知道單個析構還是數組析構.
5. 不能保證只析構一次。少了會導致內存泄漏，多了是UB.
6. 無法檢查指針空懸.

std::unique_ptr

1. 足夠小、足夠快，幾乎和裸指針相同.
2. 是一個只移類型（不可複製），當其析構時，內部的對象也會被析構。
3. 可以自定義刪除器，會略微增大尺寸.
4. 自定義刪除器的類型需要加入到模板參數中
5. 不建議用其存儲數組，可以使用 vector, array 等.
6. 可以方便地轉爲 shared_ptr.

std::shared_ptr

1. 尺寸是裸指針的兩倍，因爲內部既包含一個資源指針，又包含一個控制塊的指針.
2. 引用計數是原子性的.
3. 自定義刪除器不需要加入到模板參數.
4. 控制塊包括：引用計數、弱計數、其他數據（自定義刪除器等）
5. 不要用保存好的裸指針來創建 shared_ptr，直接從 new 創建。因爲會創建一個新控制塊.
6. 由上，從 this 創建指針也是很危險的，可以讓類 T 繼承 std::enable_shared_from_this<T>，然後使用 shared_from_this 函數創建.
   這裏的設計模式叫 奇異遞歸模板模式.
7. 不要用它保存數組

std::wake_ptr

1. 用於 sp 的輔助，不能直接獲取指向的資源.
2. expired() 判斷是否失效.
3. 如果需要線程安全地判斷是否失效並且沒失效時返回一個 shared_ptr，可以使用
   • lock()，如果失效返回的 sp 爲空
   • 直接創建，如果失效會返回異常.
4. 用途：緩存觀察是否失效，觀察者模式，避免 sp 循環依賴.
5. 控制塊裏的弱計數記錄 wp 的數量，當 sp 和 wp 數量全部爲0後，控制塊纔會被析構。

std::make_unique, std::make_shared

1. make_unique 是 C++ 14的部分，可以自己寫一個（暫略）
2. 優先使用 make_shared，因爲速度更快：控制塊和託管對象處在同一內存區域。
3. 不適用的情況包括：自定義刪除器，直接傳遞大括號初始化。
4. 使用 make_shared 後，如果 sp 數量已經爲0，但還有 wp，那麼內存不會被釋放（對象已經被析構，控制塊未被析構）.