C++ 智能指针详解：RAII 思想与 shared_ptr 原理

一、内存泄漏

(1) 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的情况。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。

(2) 内存泄漏的危害：

长期运行的程序出现内存泄漏，影响很大，如操作系统、后台服务等等，出现内存泄漏会导致响应越来越慢，最终卡死。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <stdexcept>

void MemoryLeaks() {
    // 1. 内存申请了忘记释放
    int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
    int* p2 = new int;
    // 2. 异常安全问题
    int* p3 = new int[10];
    // 这里 Func 函数抛异常导致 delete[] p3 未执行，p3 没被释放
    Func();
    delete[] p3;
}

二、智能指针的使用及原理

2.1 RAII 思想

RAII 是一种利用对象生命周期来控制程序资源 (如内存、文件句柄、网络连接、互斥量等等) 的简单技术。

在对象构造时获取资源，接着控制对资源的访问使之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。借此，我们实际上把管理一份资源的责任托管给了一个对象。

这种做法有两大好处：

(1) 不需要显式地释放资源。
(2) 采用这种方式，对象所需的资源在其生命期内始终保持有效。

// 使用 RAII 思想设计的 SmartPtr 类
template<class >
  {
:
    (T* ptr = ) : _ptr(ptr) {}
    ~() {  (_ptr)  _ptr; }
    T& *() {  *_ptr; }
    T* ->() {  _ptr; }
:
    T* _ptr;
};

{
     a, b;
    std::cin >> a >> b;
     (b == )  std::();
     a / b;
}

{
    ;
    ;
    std::cout << () << std::endl;
}

{
     {
        ();
    }  ( std::exception& e) {
        std::cout << e.() << std::endl;
    }
     ;
}