smart_ptr庫(kù)是Boost中比較小的庫(kù)之一，也是實(shí)際應(yīng)用中使用最頻繁的庫(kù)之一。下面結(jié)合這段時(shí)間對(duì)它的學(xué)習(xí)了解，梳理Boost/smart_ptr庫(kù)的知識(shí)構(gòu)架。

Boost/smart_ptr庫(kù)主要目的是為了解決C++中最讓人頭疼的部分：內(nèi)存泄漏。自從C++引入異常機(jī)制以來(lái)，內(nèi)存泄漏一直圍繞著C++程序員，每個(gè)C++都小心翼翼地防止著，但內(nèi)存泄漏就像空氣中的NIHI病毒一樣，讓人防不勝防。如是，各種各樣的智能指針開(kāi)始出現(xiàn)了，最終也就誕生了偉大的Boost/smart庫(kù)。

經(jīng)過(guò)千萬(wàn)次的錘煉，Boost/smart庫(kù)已經(jīng)逐漸完美了，已被C++ 0x接受。估計(jì)再向前發(fā)展的空間比較小。

Boost/smart庫(kù)主要構(gòu)建了以下幾種智能指針：

    1.scoped_ptr

    2.scoped_array

    3.shared_ptr

    4.shared_array

    5.weap_ptr

6.intrusive_ptr

    下面分別詳細(xì)介紹每種smart_ptr的用途。

1.    scoped_ptr

scoped_ptr是根據(jù)C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的auto_ptr改進(jìn)過(guò)來(lái)的。Auto_ptr的一個(gè)很大的缺陷就是在賦值的時(shí)候會(huì)轉(zhuǎn)移操作權(quán)限，而scoped_ptr不會(huì)發(fā)生這樣的情況，原因在于scoped_prt根本就不允許賦值操作：

    private：

scoped_ptr(scoped_ptr const &);

    scoped_ptr & operator=(scoped_ptr const &);

使用scope_ptr需要注意的地方：

a.    scope_ptr只能從new操作符、0以及auto_ptr構(gòu)造。

b.    operator*操作時(shí)做好先判斷ptr是否為0.如果ptr=0，*操作會(huì)導(dǎo)致未定義的行為

使用方法和auto_ptr一樣，只是不允許賦值操作。示例：

 1#include<iostream>
 2#include<string>
 3#include<boost/scoped_ptr.hpp>
 4
 5class A{
 6    int i;
 7    public:
 8    A(int i=0){
 9        this->i=i;
10        std::cout<<"A() Called\n";
11    }
12    ~A(){
13        std::cout<<"~A() Called\n";
14    }
15    void f(){
16        std::cout<<"A::f() Called\n";
17        std::cout<<"A::i="<<i<<std::endl;;
18    }
19};
20
21int main(){
22    std::auto_ptr<A> p_auto(new A(6));
23    boost::scoped_ptr<A> p_scope(new A());
24    p_auto->f();
25    p_scope->f();
26    std::auto_ptr<A> p_auto2=p_auto;
27    //boost::scoped_ptr<A> p_scope2=p_scope;//編譯錯(cuò)誤
28    p_auto->f();//p_auto已經(jīng)轉(zhuǎn)移操作權(quán)限了，返回的是個(gè)裸指針
29    p_auto2->f();
30
31    return 0;
32}

2.    scoped_array

scoped_array是scoped_ptr的數(shù)組形式的版本。scoped_array之所以是一個(gè)單獨(dú)的類(lèi)而不是scoded_ptr的一個(gè)特化，這是因?yàn)樵幊碳夹g(shù)無(wú)法區(qū)分指向單個(gè)對(duì)象的指針和指向數(shù)組的指針，不管如何努力，還是沒(méi)有人能夠發(fā)現(xiàn)一種可靠的能區(qū)分這兩種形式指針的方法，這是因?yàn)閿?shù)組太容易退化成指針了而且沒(méi)有任何信息表明它指向數(shù)組。最后只能我們用scoped_array單獨(dú)處理指向數(shù)組的指針了，正如delete無(wú)法取代delete[]一樣。

使用示例：

 1#include <algorithm>
 2#include <iostream>
 3#include <functional>
 4#include<boost/scoped_array.hpp>
 5
 6class A{
 7    int i;
 8    public:
 9    A(int i=0){
10        this->i=i;
11        std::cout<<"A() Called\n";
12    }
13    ~A(){
14        std::cout<<"~A() Called\n";
15    }
16    void f(){
17        std::cout<<"A::f() Called\n";
18        std::cout<<"A::i="<<i<<std::endl;;
19    }
20    void seti(int i){
21       this->i=i;
22    }
23};
24
25int main(){
26    boost::scoped_array<A> p_scope_array(new A[10]);
27    for(int i=0;i<10;i++){
28        p_scope_array[i].seti(i);
29        p_scope_array[i].f();
30    }
31
32    return 0;
33}

3.    shared_ptr

就我個(gè)人看來(lái)，shared_ptr是最有使用價(jià)值的智能指針了，它采用了非侵入式的引用技術(shù)技術(shù)，幾乎可以取代平時(shí)工作中可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的普通指針。另外它還提供了可自定義的析構(gòu)方法，這么一來(lái)，它幾乎可以安全管理所有資源了（包含文件，句柄等等）。值得欣慰的是，shared_ptr和shared_array已經(jīng)被C++標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)接受，C++ 0x中應(yīng)該就會(huì)包含這個(gè)讓大家使用很方便的智能指針了。

shared_ptr解決了共享對(duì)象什么時(shí)候刪除的問(wèn)題。讓C++程序員不用再想盡方法刪除共享對(duì)象了。

使用shared_ptr需要注意的地方：

a.            shared_ptr可以從裸指針、另一個(gè)shared_ptr、std::auto_ptr或者weak_ptr構(gòu)造而來(lái)

b.            shared_ptr的引用計(jì)數(shù)器來(lái)自堆分配。所以通過(guò)裸指針或者std::auto_ptr構(gòu)造時(shí)。可能會(huì)因?yàn)槎芽臻g不足而拋出std::bad_alloc的異常（非常小的幾率）

c.            從只能指針weak_ptr構(gòu)造shared_ptr使weak_ptr的使用具有了線程安全。這里需要注意的是，如果weak_ptr懸空的話(huà),那么shared_ptr將拋出一個(gè)bad_weak_ptr的異常。

d.            shared_ptr構(gòu)造的時(shí)候，允許傳遞釋放所存儲(chǔ)對(duì)象的方法，這就讓我們可以用shared_ptr管理除了指針外的其他設(shè)備，示例：

 1#include <iostream>
 2#include<boost/shared_ptr.hpp>
 3
 4
 5class FileCloser{
 6    public:
 7    void operator()(FILE *file){
 8        std::cout<<"Called void operator()(FILE *file)"<<std::endl;
 9        if(file!=0)
10            fclose(file);
11    }
12};
13
14int main(){
15    {
16        FILE *f=fopen("test.txt","r");
17        if(f==0){
18           std::cout<<"Unable to open file"<<std::endl;
19        }
20        boost::shared_ptr<FILE> p_shared_file(f,FileCloser());
21        //通過(guò)p_shared_file操作文件
22    }
23    std::cout<<"File has been closed"<<std::endl;
24
25    return 0;
26}
27

e.            shared_ptr可以用在C++標(biāo)準(zhǔn)容器中

f.            最后附上shared_ptr的設(shè)計(jì)源碼，方面查閱

4.    shared_array

shared_array是shared_ptr的數(shù)組形式，他們的關(guān)系就像scoped_ptr和scoped_array的關(guān)系。shared_array的接口了shared_ptr的接口非常相似，但shared_array重載了下標(biāo)運(yùn)算符{},且不支持自定義的析構(gòu)方式。

5.    weap_ptr

智能指針weap_ptr是shared_ptr的觀察者，它不會(huì)影響shared_ptr所共享資源的所有權(quán)。為什么需要weap_ptr呢?因?yàn)樵谠S多情況下，需要觀察某個(gè)共享資源但是又不想接受它的所有權(quán)，例如為了打破循環(huán)依賴(lài)關(guān)系、為了觀察某個(gè)共享資源而不想接受它的所有權(quán)或者為了避免懸空指針時(shí)，就需要使用weap_ptr。

暫時(shí)有點(diǎn)難懂，留下它的設(shè)計(jì)文檔以后需要的時(shí)候再研究。

6.    intrusive_ptr

intrusive_ptr是shared_ptr的侵入式版本了，因?yàn)槭褂妙l率很低，暫時(shí)不做說(shuō)明。

    總結(jié)：Boost.Smart庫(kù)是一個(gè)非常非常優(yōu)秀的庫(kù)，是一個(gè)無(wú)論怎么評(píng)價(jià)都不為過(guò)的優(yōu)秀庫(kù)，值得學(xué)習(xí)，值得廣泛應(yīng)用。