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前言

我们在学了异常的内容后，我们就会发现我们的代码的执行流有的时候不是线性执行的，而是跳跃执行的，这样就会出现我们有的代码没有办法运行，如果此时我们的代码创建了资源，但是因为跳跃执行而导致没有析构，此时就会内存泄漏，这是非常不好的，所以我们应该有一个能够自动销毁我们创建资源的内容，这就是智能指针，我们一起来看看吧。

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一、智能指针的使用场景分析

下面程序中我们可以看到，new 了以后，我们也 delete 了，但是因为抛异常导致后⾯的 delete 没有得到执行，所以就内存泄漏了，所以我们需要 new 以后捕获异常，捕获到异常后 delete 内存，再把异常抛出，但是因为 new 本⾝也可能抛异常，连续的两个 new 和下面的 Divide 都可能会抛异常，让我们处理起来很麻烦。智能指针放到这样的场景里面就让问题简单多了。

double Divide(int a, int b)
{
	// 当b == 0时抛出异常
	if (b == 0)
	{
		throw "Divide by zero condition!";
	}
	else
	{
		return (double)a / (double)b;
	}
}
void Func()
{
	// 这⾥可以看到如果发⽣除0错误抛出异常，另外下面的 array 和 array2 没有得到释放。
	// 所以这里捕获异常后并不处理异常，异常还是交给外面处理，这⾥捕获了再重新抛出去。
	// 但是如果 array2 new 的时候抛异常呢，就还需要套⼀层捕获释放逻辑，这⾥更好解决⽅案
	// 是智能指针，否则代码太挫了
	int* array1 = new int[10];
	int* array2 = new int[10]; // 抛异常呢
	try
	{
		int len, time;
		cin >> len >> time;
		cout << Divide(len, time) << endl;
	}
	catch (...)
	{
		cout << "delete []" << array1 << endl;
		cout << "delete []" << array2 << endl;

		delete[] array1;
		delete[] array2;
		throw; // 异常重新抛出，捕获到什么抛出什么
	}
	// ...
	cout << "delete []" << array1 << endl;
	delete[] array1;
	cout << "delete []" << array2 << endl;
	delete[] array2;
}

这个程序看起来就不好看，而且也不能避免我们 new 时抛异常导致内存泄露，只能避免 Divide 函数抛异常导致的内存泄露问题。想要避免我们就还得套用一个 try… catch… 取解决，非常麻烦。所以此时我们便引入了智能指针，它就能避免出现这个问题。

二、RAII 和智能指针的设计思路

  • RAII 是 Resource Acquisition Is Initialization 的缩写，他是一种管理资源的类的设计思想，本质是一种利用对象生命周期来管理获取到的动态资源，避免资源泄漏，这里的资源可以是内存、⽂件指针、网络连接、互斥锁等等。RAII 在获取资源时把资源委托给一个对象，接着控制对资源的访问，资源在对象的生命周期内始终保持有效，最后在对象析构的时候释放资源，这样保障了资源的正常释放，避免资源泄漏问题

  • 智能指针类除了满足 RAII 的设计思路，还要方便资源的访问，所以智能指针类还会像迭代器类⼀样，重载 operator*/operator->/operator[] 等运算符，方便访问资源

此时我们把要获取的资源委托给一个对象，让它替我们去管理对象的创建和析构，这样我们就没有必要去管它到底有没有销毁啦。

template<class T>
class SmartPtr
{
public:
	// RAII
	SmartPtr(T* ptr)
		:_ptr(ptr)
	{
	}
	~SmartPtr()
	{
		cout << "delete[] " << _ptr << endl;
		delete[] _ptr;
	}
private:
	T* _ptr;
};

这是一个我们十分初级的一个智能指针的逻辑，我们创建一个这样的类型，当我们的编译器跳过一个我们创建资源的函数时，编译器会自动去销毁函数，此时我们创建的这个资源就会自动去调用它的析构函数自动去销毁，也就不会内存泄露了。

void Func()
{
	// 这⾥使⽤RAII的智能指针类管理new出来的数组以后，程序简单多了
	SmartPtr<int> sp1 = new int[10];
	SmartPtr<int> sp2 = new int[10];
	for (size_t i = 0; i < 10; i++)
	{
		sp1[i] = sp2[i] = i;
	}
	int len, time;
	cin >> len >> time;
	cout << Divide(len, time) << endl;
}

我们直接交给这个类管理即可，剩下的就不用操心了。

如果想要访问，我们也可以继续实现一些运算符重载。

template<class T>
class SmartPtr
{
public:
	// RAII
	SmartPtr(T* ptr)
		:_ptr(ptr)
	{
	}
	~SmartPtr()
	{
		cout << "delete[] " << _ptr << endl;
		delete[] _ptr;
	}
	// 重载运算符，模拟指针的⾏为，⽅便访问资源
	T& operator*()
	{
		return *_ptr;
	}
	T* operator->()
	{
		return _ptr;
	}
	T& operator[](size_t i)
	{
		return _ptr[i];
	}
private:
	T* _ptr;
};

三、C++ 标准库智能指针的使用

智能指针的类型是有很多的，它们主要的区别就在于拷贝方式的不同。我们刚才也涉及出了一个智能指针，但是我们设计的智能指针无法实现拷贝的问题。

SmartPtr<int> sp1 = new int[10];
SmartPtr<int> sp2(sp1);

由于我们没有实现拷贝构造，所以这里我们系统默认的拷贝方式就是浅拷贝，此时 sp1 和 sp2 就会指向同一块资源而导致析构两次。
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有人回想那实现一个深拷贝不就好了。确实，实现一个深拷贝的确就不会出现这个问题，但是这就不符合我们的预期了。我们希望的是这里的 sp1 和 sp2 能够共同的管理一个资源。所以这里设计者就犯了难，一直到现在才有了差不多的解决方式。

  • C++ 标准库中的智能指针都在 < memory > 这个头文件下面，我们包含 < memory > 就可以使用了，智能指针有好几种，除了 weak_ptr 他们都符合 RAII 和像指针一样访问的行为，原理上主要是解决智能指针拷贝时的思路不同
  • auto_ptr 是 C++98 时设计出来的智能指针，他的特点是拷贝时把被拷贝对象的资源的管理权转移给拷贝对象，这是一个非常糟糕的设计，因为他会到被拷贝对象悬空，访问报错的问题，C++11 设计出新的智能指针后，强烈建议不要使用 auto_ptr。其他 C++11 出来之前很多公司也是明令禁止使用这个智能指针的
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我们 auto_ptr 的设计是非常失败的，不管有没有其他的智能指针，我们都不建议使用这个智能指针。它解决拷贝构造的思路是把管理权转移给我们新的变量。

struct Date
{
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{
	}
	~Date()
	{
		cout << "~Date()" << endl;
	}
};

此时我们调用 auto_ptr 就能解决上面的浅拷贝的问题。

auto_ptr<Date> ap1(new Date);
auto_ptr<Date> ap2(ap1);

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这没有什么问题，但是恶心的地方在于，它把 ap1 置空了，而且 ap1 还可以使用。

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此时如果有人不知情的去使用 ap1，那程序就会访问空指针而崩溃了。

  • unique_ptr是 C++11 设计出来的智能指针，他的名字翻译出来是唯⼀指针，他的特点的不支持拷贝，只支持移动。如果不需要拷贝的场景就⾮常建议使用他
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这个指针是既 auto_ptr 之后 C++11 开发出来的新的智能指针，这个智能指针不支持拷贝，所以如果有不用拷贝的方式，就可以使用这个智能指针。

unique_ptr<Date> up1(new Date);
// 不⽀持拷⻉
//unique_ptr<Date> up2(up1);

// ⽀持移动，但是移动后up1也悬空，所以使⽤移动要谨慎
unique_ptr<Date> up3(move(up1));

它也没有解决我们的拷贝构造时会让前者变空的问题，所以它直接禁止拷贝了。如果有人用移动去使前者变空，它就默认使用者知道我们前者变空了。所以就不是它的责任，而是设计者的责任了。
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  • shared_ptr 是 C++11 设计出来的智能指针，他的名字翻译出来是共享指针，他的特点是支持拷贝，也支持移动。如果需要拷贝的场景就需要使用他了。底层是用引用计数的方式实现的
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到 shared_ptr 才是真正意义上的解决了我们拷贝会把前者置空的问题，它使用了引用计数的原理，就是拿一个计数器去记录我们有多少个指针指向我们的资源。当我们计数器为 0 时才会析构，否则就不析构。

shared_ptr<Date> sp1(new Date);
// ⽀持拷⻉
shared_ptr<Date> sp2(sp1);
shared_ptr<Date> sp3(sp2);
cout << sp1.use_count() << endl;
sp1->_year++;
cout << sp1->_year << endl;
cout << sp2->_year << endl;
cout << sp3->_year << endl;
// ⽀持移动，但是移动后sp1也悬空，所以使⽤移动要谨慎
shared_ptr<Date> sp4(move(sp1));

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  • weak_ptr 是 C++11 设计出来的智能指针，他的名字翻译出来是弱指针，他完全不同于上⾯的智能指针，他不支持 RAII，也就意味着不能用它直接管理资源，weak_ptr 的产生本质是要解决 shared_ptr 的⼀个循环引用导致内存泄漏的问题。具体细节下面我们再细讲
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  • 智能指针析构时默认是进行 delete 释放资源，这也就意味着如果不是 new 出来的资源，交给智能指针管理，析构时就会崩溃。智能指针支持在构造时给一个删除器，所谓删除器本质就是一个可调用对象，这个可调用对象中实现你想要的释放资源的方式，当构造智能指针时，给了定制的删除器，在智能指针析构时就会调用删除器去释放资源。因为 new[ ] 经常使用，所以为了简洁一点，unique_ptr 和 shared_ptr 都特化了⼀份 [ ] 的版本，使用时 unique_ptr < Date[ ] > up1(new Date[5]); shared_ptr < Date[ ] > sp1(new Date[5]); 就可以管理 new [ ] 的资源

  • template <class T, class… Args> shared_ptr make_shared (Args&&… args);

  • shared_ptr 除了支持用指向资源的指针构造，还支持 make_shared 用初始化资源对象的值直接构造

  • shared_ptr 和 unique_ptr 都支持了 operator bool 的类型转换，如果智能指针对象是一个空对象没有管理资源，则返回 false，否则返回 true，意味着我们可以直接把智能指针对象给 if 判断是否为空

  • shared_ptr 和 unique_ptr 都得构造函数都使用 explicit 修饰，防止普通指针隐式类型转换成智能指针对象


四、智能指针的原理

下面我们模拟实现了auto_ptr 和 unique_ptr 的核心功能，这两个智能指针的实现比较简单，大家了解一下原理即可。auto_ptr 的思路是拷贝时转移资源管理权给被拷贝对象，这种思路是不被认可的，也不建议使用。unique_ptr 的思路是不支持拷贝。

我们 auto_ptr 和 unique_ptr 实现起来都比较简单，这里大家直接看代码即可理解。

auto_ptr：

template<class T>
class auto_ptr
{
public:
	auto_ptr(T* ptr)
		:_ptr(ptr)
	{
	}
	auto_ptr(auto_ptr<T>& sp)
		:_ptr(sp._ptr)
	{
		// 管理权转移
		sp._ptr = nullptr;
	}
	auto_ptr<T>& operator=(auto_ptr<T>& ap)
	{
		// 检测是否为⾃⼰给⾃⼰赋值
		if (this != &ap)
		{
			// 释放当前对象中资源
			if (_ptr)
				delete _ptr;
			// 转移ap中资源到当前对象中
			_ptr = ap._ptr;
			ap._ptr = NULL;
		}
		return *this;
	}
	~auto_ptr()
	{
		if (_ptr)
		{
			cout << "delete:" << _ptr << endl;
			delete _ptr;
		}
	}
	// 像指针⼀样使⽤
	T& operator*()
	{
		return *_ptr;
	}
	T* operator->()
	{
		return _ptr;
	}
private:
	T* _ptr;
};

unique_ptr：

template<class T>
class unique_ptr
{
public:
	explicit unique_ptr(T* ptr)
		:_ptr(ptr)
	{
	}
	~unique_ptr()
	{
		if (_ptr)
		{
			cout << "delete:" << _ptr << endl;
			delete _ptr;
		}
	}
	// 像指针⼀样使⽤
	T& operator*()
	{
		return *_ptr;
	}
	T* operator->()
	{
		return _ptr;
	}
	unique_ptr(const unique_ptr<T>&sp) = delete;
	unique_ptr<T>& operator=(const unique_ptr<T>&sp) = delete;
	unique_ptr(unique_ptr<T> && sp)
		:_ptr(sp._ptr)
	{
		sp._ptr = nullptr;
	}
	unique_ptr<T>& operator=(unique_ptr<T> && sp)
	{
		delete _ptr;
		_ptr = sp._ptr;
		sp._ptr = nullptr;
	}
private:
	T* _ptr;
};

大家重点要看看 shared_ptr 是如何设计的，尤其是引用计数的设计，主要这里一份资源就需要一个引用计数，所以引用计数才用静态成员的方式是无法实现的，要使用堆上动态开辟的方式，构造智能指针对象时来一份资源，就要 new 一个引用计数出来。多个 shared_ptr 指向资源时就 ++ 引用计数，shared_ptr 对象析构时就 – 引用计数，引用计数减到 0 时代表当前析构的 shared_ptr 是最后一个管理资源的对象，则析构资源。
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我们实现 shared_ptr 的难点在于它的成员变量该怎么设计。

我们不能直接使用一个整型变量去引用计数。

int _count;

因为我们 sp2 拷贝一个变量 sp1，此时我们的 _count++，sp1 和 sp2 的 count 都变成了 2，此时如果销毁 sp2，sp2 的 _count 变成了 1，但是 sp1 的 _count 还是 2，此时如果销毁了 sp1，我们的资源会因为 _count 不为 0 而无法销毁，所以不行。

那我们能不能使用我们的静态成员变量呢？这也是不行的。我们静态的成员变量是给所有类使用的，但是我们这里一个资源就得有一个引用计数，所以是不行的。

我们引用计数的本质就在于一块资源有多少个智能指针对象管理。我们此时也可以使用一个指针来创建引用计数。我们创建的时候就会初始化。

template<class T>
class shared_ptr
{
public:
	shared_ptr(T* ptr = nullptr)
		: _ptr(ptr)
		, _pcount(new int(1))
	{
	}

	~shared_ptr()
	{
		if (--(*_pcount) == 0)
		{
			// 最后⼀个管理的对象，释放资源
			_del(_ptr);
			delete _pcount;
			_ptr = nullptr;
			_pcount = nullptr;
		}
	}
private:
	T* _ptr;
	int* _pcount;
};

这样就能实现我们的引用计数了，此时如果我们拷贝构造，我们只要让它们的引用计数的指针指向被拷贝者的指针，然后在 ++ 引用计数即可。

shared_ptr(const shared_ptr<T>& sp)
	:_ptr(sp._ptr)
	, _pcount(sp._pcount)
{
	++(*_pcount);
}

同时我们也可以来实现赋值重载。

shared_ptr<T>& operator=(const shared_ptr<T>& sp)
{
	if (_ptr != sp._ptr)
	{
		if (--(*_pcount) == 0)
		{
			// 最后⼀个管理的对象，释放资源
			delete _ptr;
			delete _pcount;
			_ptr = nullptr;
			_pcount = nullptr;
		}
		_ptr = sp._ptr;
		_pcount = sp._pcount;
		++(*_pcount);
	}
	return *this;
}

我们再尝试完善一下边角的函数，即可实现我们的 shared_ptr 的大致轮廓了。

T& operator*()
{
	return *_ptr;
}
T* operator->()
{
	return _ptr;
}

从我们上面三的内容中我们可以知道，我们智能指针析构时默认是进行 delete 释放资源，这也就意味着如果不是 new 出来的资源，交给智能指针管理，析构的时候就会崩溃。

shared_ptr<Date> sp1(new Date[10]);
return 0;

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此时我们的解决方案有两种，一种临时的解决方案是：

shared_ptr<Date[]> sp1(new Date[10]);

此时我们的程序就可以正常运行了。
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我们 unique_ptr 也可以这样使用。它的原理是特化，在底层为这种传参实现了一个特化版本。但是如果是别的情况，没有特化版本时，我们就得使用第二种方法了。我们得给我们的智能指针定制一个删除器，删除器可以是一个函数指针，也可以是一个仿函数。此时就相当于我们的 _ptr 析构的时候走的就是我们的删除器的方式而不是 delete 了。

class Fclose
{
public:
	void operator()(FILE* ptr)
	{
		cout << "fclose:" << ptr << endl;
		fclose(ptr);
	}
};

shared_ptr<FILE> sp5(fopen("Test.cpp", "r"), Fclose());

此时我们想要释放我们的 FILE 删除调用的就是 Fclose 的仿函数了。

当然也可以使用 lambda 来实现。这样看上去更加的清晰。

shared_ptr<FILE> sp6(fopen("Test.cpp", "r"), [](FILE* ptr) {
			cout << "fclose:" << ptr << endl;
			fclose(ptr);
});

我们自己的类想要实现上面的效果得增加一个构造函数。

template<class D>
shared_ptr(T* ptr, D del)
	: _ptr(ptr)
	, _pcount(new int(1))
	, _del(del)
{}

我们这个构造函数得是一个函数模板，此时我们就可以传来一个删除器。但是此时我们该拿什么变量来保存我们的删除器呢。这里我们就得用到我们前面学习的包装器了。因为我们的删除器返回值一定是 void，参数也是 T*，所以我们成员变量就可以这样写。

function<void(T*)> _del = [](T* ptr) {delete ptr; };

此时我们把刚才删除的地方改成我们的 _del 即可。

全部代码：

template<class T>
class shared_ptr
{
public:
	explicit shared_ptr(T* ptr = nullptr)
		: _ptr(ptr)
		, _pcount(new int(1))
	{
	}
	template<class D>
	shared_ptr(T* ptr, D del)
		: _ptr(ptr)
		, _pcount(new int(1))
		, _del(del)
	{
	}
	shared_ptr(const shared_ptr<T>& sp)
		:_ptr(sp._ptr)
		, _pcount(sp._pcount)
		, _del(sp._del)
	{
		++(*_pcount);
	}
	void release()
	{
		if (--(*_pcount) == 0)
		{
			// 最后⼀个管理的对象，释放资源
			_del(_ptr);
			delete _pcount;
			_ptr = nullptr;
			_pcount = nullptr;
		}
	}
	shared_ptr<T>& operator=(const shared_ptr<T>& sp)
	{
		if (_ptr != sp._ptr)
		{
			release();
			_ptr = sp._ptr;
			_pcount = sp._pcount;
			++(*_pcount);
			_del = sp._del;
		}
		return *this;
	}
	~shared_ptr()
	{
		release();
	}
	T* get() const
	{
		return _ptr;
	}
	int use_count() const
	{
		return *_pcount;
	}
	T& operator*()
	{
		return *_ptr;
	}
	T* operator->()
	{
		return _ptr;
	}
private:
	T* _ptr;
	int* _pcount;
	function<void(T*)> _del = [](T* ptr) {delete ptr; };
};

五、shared_ptr 和 weak_ptr

5.1、shared_ptr 循环引用问题

shared_ptr 大多数情况下管理资源非常合适，支持 RAII，也支持拷贝。但是在循环引用的场景下会导致资源没得到释放内存泄漏，所以我们要认识循环引用的场景和资源没释放的原因，并且学会使用 weak_ptr 解决这种问题。

如下图所述场景，n1和n2析构后，管理两个节点的引⽤计数减到1

struct ListNode
{
	int _data;
	ListNode* _next;
	ListNode* _prev;

	~ListNode()
	{
		cout << "~ListNode()" << endl;
	}
};

此时如果我们使用 shared_ptr 来管理 ListNode 没有什么问题。

std::shared_ptr<ListNode> n1(new ListNode);
std::shared_ptr<ListNode> n2(new ListNode);

在这里插入图片描述
可以正常释放。但是此时我们想要像链表那样互相指向一下却发现指向不过去。

n1->_next = n2;

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这是因为我们 n2 是智能指针，但是 n1 的 next 是原生指针。智能指针没办法给原生指针，所以会报错。此时我们可以把 n1 的 next 也变成智能指针。

struct ListNode
{
	int _data;
	std::shared_ptr<ListNode> _next;
	std::shared_ptr<ListNode> _prev;
	~ListNode()
	{
		cout << "~ListNode()" << endl;
	}
};

此时我们的程序就正常了。
在这里插入图片描述
但是此时如果我们让它们互相指向，此时就出问题了。

n1->_next = n2;
n2->_prev = n1;

在这里插入图片描述
此时我们的析构没有释放，就导致了我们内存泄露了。
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也就是当我们相互 n1->next 指向 n2 时，此时 next 和 n2 共同管理 n2 的引用计数。同理，当 n2->prev 指向 n1 时，n1 和 prev 共同管理 n1 的引用计数。此时当 n1 和 n2 析构的时候，我们的 next 和 prev 还存在，所以此时我们的引用计数没有变成 0。我们就不会调用析构从而导致内存泄漏。

  • 右边的节点什么时候释放呢，左边节点中的_next 管着呢，_next 析构后，右边的节点就释放了

  • _next 什么时候析构呢，_next 是左边节点的的成员，左边节点释放，_next 就析构了

  • 左边节点什么时候释放呢，左边节点由右边节点中的 _prev 管着呢，_prev 析构后，左边的节点就释放了

  • _prev 什么时候析构呢，_prev 是右边节点的成员，右边节点释放，_prev 就析构了

  • 至此逻辑上成功形成回旋镖似的循环引用，谁都不会释放就形成了循环引用，导致内存泄漏

  • 把 ListNode 结构体中的 _next 和 _prev 改成 weak_ptr，weak_ptr 绑定到 shared_ptr 时不会增加它的引用计数，_next 和 _prev 不参与资源释放管理逻辑，就成功打破了循环引用，解决了这里的问题

struct ListNode
{
	int _data;

	// 这⾥改成weak_ptr，当n1->_next = n2;绑定shared_ptr时
	// 不增加n2的引⽤计数，不参与资源释放的管理，就不会形成循环引⽤了
	std::weak_ptr<ListNode> _next;
	std::weak_ptr<ListNode> _prev;
	~ListNode()
	{
		cout << "~ListNode()" << endl;
	}
};

此时我们的程序就能正常析构了。
在这里插入图片描述


5.2、weak_ptr

  • weak_ptr 不支持 RAII，也不支持访问资源，所以我们看文档发现 weak_ptr 构造时不支持绑定到资源，只支持绑定到 shared_ptr，绑定到shared_ptr 时，不增加 shared_ptr 的引用计数，那么就可以解决上述的循环引用问题。

  • weak_ptr 也没有重载 operator* 和 operator-> 等，因为他不参与资源管理，那么如果他绑定的 shared_ptr 已经释放了资源，那么他去访问资源就是很危险的。weak_ptr 支持 expired 检查指向的资源是否过期，use_count 也可获取 shared_ptr 的引用计数，weak_ptr 想访问资源时，可以调用 lock 返回⼀个管理资源的 shared_ptr，如果资源已经被释放，返回的 shared_ptr 是⼀个空对象，如果资源没有释放，则通过返回的 shared_ptr 访问资源是安全的。

std::shared_ptr<string> sp1(new string("111111"));
std::shared_ptr<string> sp2(sp1);
std::weak_ptr<string> wp = sp1;
cout << wp.expired() << endl;
cout << wp.use_count() << endl;

查看我们 weak_ptr 指向的资源是否过期，过期就是 true，没过期就是 false。
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// sp1和sp2都指向了其他资源，则weak_ptr就过期了
sp1 = make_shared<string>("222222");
cout << wp.expired() << endl;
cout << wp.use_count() << endl;
sp2 = make_shared<string>("333333");
cout << wp.expired() << endl;
cout << wp.use_count() << endl;

在这里插入图片描述
当然，如果我们 weak_ptr 不希望这个资源析构，也可以把它锁住，本质上就是创建一个 shared_ptr 去拷贝 weak_ptr 指向的内容。

wp = sp1;
std::shared_ptr<string> sp3 = wp.lock();
cout << wp.expired() << endl;
cout << wp.use_count() << endl;

在这里插入图片描述


六、shared_ptr 的线程安全问题

  • shared_ptr 的引用计数对象在堆上，如果多个 shared_ptr 对象在多个线程中，进行 shared_ptr 的拷贝析构时会访问修改引⽤计数，就会存在线程安全问题，所以 shared_ptr 引用计数是需要加锁或者原⼦操作保证线程安全的。
  • shared_ptr 指向的对象也是有线程安全的问题的，但是这个对象的线程安全问题不归 shared_ptr 管，它也管不了，应该有外层使用 shared_ptr 的人进行线程安全的控制。

这个内容我们在后面多线程时在讲解。

七、内存泄露

7.1、什么是内存泄露，内存泄漏的危害

什么是内存泄漏：内存泄漏指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存，⼀般是忘记释放或者发生异常释放程序未能执行导致的。内存泄漏并不是指内存在物理上的消失，而是应用程序分配某段内存后，因为设计错误，失去了对该段内存的控制，因而造成了内存的浪费。

内存泄漏的危害：普通程序运行一会就结束了出现内存泄漏问题也不大，进程正常结束，页表的映射关系解除，物理内存也可以释放。长期运行的程序出现内存泄漏，影响很大，如操作系统、后台服务、长时间运行的客户端等等，不断出现内存泄漏会导致可用内存不断变少，各种功能响应越来越慢，最终卡死。


7.2、如何避免内存泄漏

  • ⼯程前期良好的设计规范，养成良好的编码规范，申请的内存空间记着匹配的去释放。ps：这个理想状态。但是如果碰上异常时，就算注意释放了，还是可能会出问题。需要下一条智能指针来管理才有保证

  • 尽量使用智能指针来管理资源，如果自己场景⽐较特殊，采用 RAII 思想自己造个轮⼦管理

  • 定期使⽤内存泄漏⼯具检测，尤其是每次项目快上线前，不过有些⼯具不够靠谱，或者是收费

  • 总结⼀下：内存泄漏非常常见，解决方案分为两种：1、事前预防型。如智能指针等。2、事后查错型。如泄漏检测⼯具


总结

为了避免我们的内存泄漏，我们学会和使用智能指针是非常重要的，我们如果运用不得当，我们的内存泄漏就可能导致非常大的事故发生，所以我们一定要好好使用我们的智能指针。

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🎇坚持到这里已经很厉害啦，辛苦啦🎇
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Agentic AI（智能体AI）是具备自主感知、决策、执行目标导向：能理解用户需求，设定具体目标（如“帮用户完成社保转移”）；环境交互：能与外部系统（如政务数据库、支付接口）交互，获取信息；自适应学习：能根据用户反馈调整策略（如用户听不懂流程，就换更通俗的解释）。维度传统AIAgentic AI核心能力信息生成/回答问题流程规划/任务执行交互方式单轮问答多轮对话+主动引导决策逻辑基于 promp

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