答案 1

智慧指標是一個類，它封裝了一個原始的C++指標，以管理所指物件的生命期。沒有單一的智慧指標型別，但所有這些都嘗試以實用的方式抽象原始指標。

智慧指標應優先於原始指標。 如果你覺得你需要使用指標（首先要考慮你是否真的需要指標），你通常會想要使用智慧指標，因為這可以緩解原始指標的許多問題，主要是忘記刪除物件和洩漏記憶體。

如果使用原始指標，程式設計師必須在指標不再有用時顯式地銷燬該物件。

// Need to create the object to achieve some goal
MyObject* ptr = new MyObject(); 
ptr->DoSomething(); // Use the object in some way
 

delete ptr; // Destroy the object. Done with it.
// Wait, what if DoSomething() raises an exception...?

相比之下，智慧指標定義了關於何時銷燬物件的策略，你仍然需要建立物件，但是物件的銷燬不需要再作考慮。

SomeSmartPtr<MyObject> ptr(new MyObject());
ptr->DoSomething(); // Use the object in some way.

// Destruction of the object happens, depending 
 

// on the policy the smart pointer class uses.

// Destruction would happen even if DoSomething() 
// raises an exception

使用中最簡單的策略涉及智慧指標包裝物件的域，例如由boost :: scoped_ptr或std :: unique_ptr實現的物件。

void f()
{
    {
       boost::scoped_ptr<MyObject> ptr(new MyObject());
       ptr->DoSomethingUseful();
    } //
 
 boost::scopted_ptr goes out of scope -- 
      // the MyObject is automatically destroyed.
      // ptr->Oops(); // Compile error: "ptr" not defined
                      // since it is no longer in scope.
}

請注意，scoped_ptr例項不能複製。 這可以防止指標被(錯誤地)多次刪除。 但是，你可以將引用傳遞給你呼叫的其他函式。

當你想要將物件的生命週期與特定的程式碼塊相關聯時，或者如果你將其作為成員資料嵌入到另一個物件（另一個物件的生命週期）中時，域指標很有用。 該物件一直存在，直到退出包含的程式碼塊，或者直到包含的物件本身被銷燬為止。

更復雜的智慧指標策略涉及指標引用計數， 允許指標被複制。 當銷燬物件的最後一個“引用”時，將刪除該物件。 此策略由boost :: shared_ptr和std :: shared_ptr實現。

void f()
{
    typedef std::shared_ptr<MyObject> MyObjectPtr; // nice short alias
    MyObjectPtr p1; // Empty
    {
        MyObjectPtr p2(new MyObject());
        // There is now one "reference" to the created object
        p1 = p2; // Copy the pointer.
        // There are now two references to the object.
    } // p2 is destroyed, leaving one reference to the object.
} // p1 is destroyed, leaving a reference count of zero. 
  // The object is deleted.

當物件的生命週期變得十分複雜， 並且不與特定的程式碼段或另一個物件直接繫結時，引用計數指標非常有用。但引用計數指標有一個缺點 - 即有可能會建立懸浮引用：

// Create the smart pointer on the heap
MyObjectPtr* pp = new MyObjectPtr(new MyObject())
// Hmm, we forgot to destroy the smart pointer,
// because of that, the object is never destroyed!

引用計數指標也有可能會建立環狀引用(circular references)：

struct Owner {
   boost::shared_ptr<Owner> other;
};
boost::shared_ptr<Owner> p1 (new Owner());
boost::shared_ptr<Owner> p2 (new Owner());
p1->other = p2; // p1 references p2
p2->other = p1; // p2 references p1
// Oops, the reference count of of p1 and p2 never goes to zero!
// The objects are never destroyed!

為了應對這個問題，Boost和C++11都定義了 weak_ptr以定義一個shared_ptr的弱(未計數的)引用。

更新

這個答案相當老了，描述的是當時“很好”的東西，也就是Boost庫提供的智慧指標。自從C++ 11以來，標準庫已經提供了足夠多的智慧指標型別， 所以你應當優先使用 std::unique_ptr, std::shared_ptr和std::weak_ptr。

還有一種智慧指標叫做std::auto_ptr， 它非常像一種域指標( scoped pointer)，除此之外，它還有一種異常危險的能力，即允許被複制，這種能力也會意外地轉移所有權！std::auto_ptr在最新的標準中已被廢棄，所以，你不應當再使用它，而是應使用std::unique_ptr。

std::auto_ptr<MyObject> p1 (new MyObject());
std::auto_ptr<MyObject> p2 = p1; // Copy and transfer ownership. 
                                 // p1 gets set to empty!
p2->DoSomething(); // Works.
p1->DoSomething(); // Oh oh. Hopefully raises some NULL pointer exception.

答案 2

• 什麼是智慧指標?
  它是一種可以像指標一樣使用的值，但提供了自動記憶體管理的附加功能：當指標不再使用時，它指向的記憶體被釋放（請參閱維基百科上更詳細的定義）。

• 我什麼時候應該使用智慧指標呢 ?
  在程式碼中涉及跟蹤一塊記憶體的所有權，分配或取消分配； 使用智慧指標通常可以省掉這些操作。

• 但是我應該在哪些情況下使用哪個智慧指標呢？
  當你不打算對同一物件持有多個引用時，請使用std :: unique_ptr。 例如，將它用作指向記憶體的指標，該指標在進入某個域時被分配，並在退出該域時被解除分配。
  當你想從多個地方引用你的物件， 並且不希望在所有這些引用都消失之前釋放它，使用std :: shared_ptr。
  Use std::weak_ptr when you do want to refer to your object from multiple places - for those references for which it’s ok to ignore and deallocate (so they’ll just note the object is gone when you try to dereference).
  當你想從多個地方引用你的物件，這些引用忽略並且解除分配都ok(當你試圖解引用時，他們會注意到物件已被銷燬)，使用std :: weak_ptr。
  不要使用boost :: smart指標或std :: auto_ptr，除非在特殊情況下你必須並且能夠研究這兩種指標。

• 那麼我何時應該使用常規指標呢?
  主要在忽略記憶體所有權的程式碼中。 這通常是在從其他地方獲取了指標，並且不進行分配，解除分配或儲存比其執行更長的指標的副本的函式中。