编程语言与算法设计

scoped_ptr, shared_ptr和weak_ptr的都称为智能指针，但是各个的用法都不太一样，

本文就就详细介绍其具体用法以及具体实现方法。

• 用法介绍

1. scoped_ptr: “scoped”即作用域的含义，主要用于指针在某个作用域中有效，当离开作用域时，该指针自动释放，这就避免了出现忘记回收内存的情形，同时scoped_ptr的复制构造函数和赋值函数为私有，这样就避免了指针的传递， 示例如下：

scoped<T> g_ptr;
{
scoped_ptr<T> ptr(new T);
 g_ptr = ptr;//illegal, because the assign operator is private.
//T* will deleted when it goes out of this scoped.
}

2. shared_ptr: 共享所有权的智能指针，当某个对象需要在多个地方使用时，被多个指针引用，此时程序可能就无法确定在何时释放该对象，因此就需要使用“引用计数”的方法，当对象被引用的次数为0时，自动释放该对象，示例代码如下：

shared_ptr<T> g_ptr;
{
  shared_ptr<T> ptr<new T>; // reference count is 1.
  g_ptr = ptr;  //now reference count is 2
  // when it goes out of this scoped, the reference count is 1
}
//the reference count is 1.
g_ptr->foo();

3. weak_ptr: shared_ptr是强引用，而weak_ptr是弱引用；当使用shared_ptr出现循环引用时，造成内存无法释放，如果 你能预料到此种情况发生，你就应该使用weak_ptr类型；另外weak_ptr不会增加所指对象的引用计数，但是会增加计数器的对象引用计数，这点可以后面的实现中看到这点，详细请点击这里

• 实现原理

1. scoped_ptr的实现：其主要是在其析构函数中delete对象，同时将copy constructure 和 assign operator设置为私有，避免了指针的传递，这点比auto_ptr安全的多；另外scoped_array是针对new[]和delete[]的只能指针，具体实现请见附件。
2. shared_ptr的实现：其主要用到了引用计数，每个指向同一对象shared_ptr都指向同一个计数器，其中计数器的定义如下，当shared_ptr对象复制时，对象引用计数加1，当shared_ptr对象释放时，引用计数减1，当引用计数减为0时，delete所指的对象。具体实现请看附件。

// This class is an internal implementation detail for shared_ptr.
class SharedPtrControlBlock {
 template <typename T> friend class shared_ptr;
 template <typename T> friend class weak_ptr;
 private:
 SharedPtrControlBlock() : refcount_(1), weak_count_(1) { }
 int refcount_; //对象的引用计数
 int weak_count_; //weak_ptr的引用计数
};

3. weak_ptr的实现：需要注意的一点weak_ptr需要使用shared_ptr构造，不能直接使用原始指针进行构造，它主要操作的是weak_count_计数器，具体实现请看附件。

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