在你的程式碼中使用Boost智慧指標
2、首先介紹：boost::scoped_ptr<T>
scoped_ptr 是 Boost 提供的一個簡單的智慧指標，它能夠保證在離開作用域後物件被釋放。
例子說明：本例子使用了一個幫助我們理解的類： CSample, 在類的建構函式、賦值函式、解構函式中都加入了列印除錯語句。因此在程式執行的每一步都會列印除錯資訊。在例子的目錄裡已經包含了程式中需要的Boost庫的部分內容，不需要下載其它內容（檢視Boost的安裝指南）。
下面的例子就是使用scoped_ptr 指標來自動釋放物件的：
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使用普通指標 |
使用scoped_ptr 指標 |
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void Sample1_Plain() { CSample * pSample(new CSample); if (!pSample->Query() ) // just some function... { delete pSample; return; } pSample->Use(); delete pSample; } |
#include "boost/smart_ptr.h" void Sample1_ScopedPtr() { boost::scoped_ptr<CSample> samplePtr(new CSample); if (!samplePtr->Query() ) // just some function... return; samplePtr->Use(); } |
使用普通普通指標的時候，我們必須記住在函式退出的時候要釋放在這個函式內建立的物件。當我們使用例外的時候處理指標是特別煩人的事情（容易忘記銷燬它）。使用scoped_ptr 指標就能夠在函式結束的時候自動銷燬它，但對於函式外建立的指標就無能為力了。
優點：對於在複雜的函式種，使用scoped_ptr 指標能夠幫助我們處理那些容易忘記釋放的物件。也因此在除錯模式下如果使用了空指標，就會出現一個斷言。
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優點 |
自動釋放本地物件和成員變數[1]，延遲例項化，操作PIMPL和RAII（看下面） |
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缺點 |
在STL容器裡，多個指標操作一個物件的時候需要注意。 |
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效能 |
使用scoped_ptr 指標，會增加一個普通指標。 |
引用指標計數器記錄有多少個引用指標指向同一個物件，如果最後一個引用指標被銷燬的時候，那麼就銷燬物件本身。
shared_ptr 就是Boost中普通的引用指標計數器，它表示可以有多個指標指向同一個物件，看下面的例子：
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void Sample2_Shared() { // (A)建立Csample類的一個例項和一個引用。 boost::shared_ptr<CSample> mySample(new CSample); printf("The Sample now has %i references/n", mySample.use_count()); // The Sample now has 1 references // (B)付第二個指標給它。 boost::shared_ptr<CSample> mySample2 = mySample; // 現在是兩個引用指標。 printf("The Sample now has %i references/n", mySample.use_count()); // (C) 設定第一個指標為空。 mySample.reset(); printf("The Sample now has %i references/n", mySample2.use_count());// 一個引用 // 當mySample2離開作用域的時候，物件只有一個引用的時候自動被刪除。 } |
在（A）中在堆疊重建立了CSample類的一個例項，並且分配了一個shared_ptr指標。物件mySample入下圖所示：
然後我們分配了第二個指標mySample2，現在有兩個指標訪問同一個資料。
我們重置第一個指標（將mySample設定為空），程式中仍然有一個Csample例項，mySample2有一個引用指標。
只要當最有一個引用指標mySample2退出了它的作用域之外，Csample這個例項才被銷燬。
當然，並不僅限於單個Csample這個例項，或者是兩個指標，一個函式，下面是用shared_ptr的例項：
·用作容器中。
·用在PIMPL的慣用手法 （the pointer-to-implementation idiom ）。
·RAII（Resource-Acquisition-Is-Initialization）的慣用手法中。
·執行分割介面。
注意：如果你沒有聽說過PIMPL (a.k.a. handle/body) 和 RAII，可以找一個好的C++書，在C++中處於重要的內容，一般C++程式設計師都應該知道（不過我就是第一次看到這個寫法）。智慧指標只是一中方便的他們的方法，本文中不討論他們的內容。
PIMPL：如果必須包容一個可能拋異常的子物件，但仍然不想從你自己的建構函式中丟擲異常，考慮使用被叫做Handle Class或Pimpl的方法（“Pimpl”個雙關語：pImpl或“pointer to implementation”）
boost::shared_ptr 有一些重要的特徵必須建立在其它操作之上。
·shared_ptr<T>作用在一個未知型別上
當宣告或定義一個shared_ptr<T>，T可能是一個未知的型別。例如你僅僅在前面聲明瞭class T，但並沒有定義class T。當我們要釋放這個指標的時候我們需要知道這個T具體是一個宣告型別。
·shared_ptr<T>作用在任意型別上
在這裡本質上不需要制定T的型別（如從一個基類繼承下來的）
·shared_ptr<T>支援自己定義釋放物件的操作
如果你的類中自己寫了釋放方法，也可以使用。具體參照Boost文件。
·強制轉換
如果你定義了一個U*能夠強制轉換到T*（因為T是U的基類），那麼shared_ptr<U>也能夠強制轉換到shared_ptr<T>。
·shared_ptr 是執行緒安全的
（這種設計的選擇超過它的優點，在多執行緒情況下是非常必要的）
·已經作為一種慣例，用在很多平臺上，被證明和認同的。
5 例子：在容器中使用shared_ptr
許多容器類，包括STL，都需要拷貝操作（例如，我們插入一個存在的元素到list,vector,或者container。）當拷貝操作是非常銷燬資源的時候（這些操作時必須的），典型的操作就是使用容器指標。
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std::vector<CMyLargeClass *> vec; vec.push_back( new CMyLargeClass("bigString") ); |
將記憶體管理的任務拋給呼叫者，我們能夠使用shared_ptr來實現。
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typedef boost::shared_ptr<CMyLargeClass>CMyLargeClassPtr; std::vector<CMyLargeClassPtr> vec; vec.push_back( CMyLargeClassPtr(new CMyLargeClass("bigString")) ); |
當vector被銷燬的時候，這個元素自動被銷燬了。當然，除非有另一個智慧指標引用了它，則還本能被銷燬。讓我們看Sample3中的使用：
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void Sample3_Container() { typedef boost::shared_ptr<CSample> CSamplePtr; // (A) create a container of CSample pointers: std::vector<CSamplePtr> vec; // (B) add three elements vec.push_back(CSamplePtr(new CSample)); vec.push_back(CSamplePtr(new CSample)); vec.push_back(CSamplePtr(new CSample)); // (C) "keep" a pointer to the second: CSamplePtr anElement = vec[1]; // (D) destroy the vector: vec.clear(); // (E) the second element still exists anElement->Use(); printf("done. cleanup is automatic/n"); // (F) anElement goes out of scope, deleting the last CSample instance } 6、使用Boost中的智慧指標，什麼是正確的使用方法 使用智慧指標的一些操作會產生錯誤（突出的事那些不可用的引用計數器，一些物件太容易釋放，或者根本釋放不掉）。Boost增強了這種安全性，處理了所有潛在存在的危險，所以我們要遵循以下幾條規則使我們的程式碼更加安全。 下面幾條規則是你應該必須遵守的： 規則一：賦值和儲存——對於智慧指標來說，賦值是立即建立一個例項，並且儲存在那裡。現在智慧指標擁有一個物件，你不能手動釋放它，或者取走它，這將幫助你避免意外地釋放了一個物件，但你還在引用它，或者結束一個不可用的引用計數器。 規則二：_ptr<T>不是T*——恰當地說，不能盲目地將一個T* 和一個智慧指標型別T相互轉換。意思是： ·當建立一個智慧指標的時候需要明確寫出__ptr<T> myPtr<new T>。 ·不能將T*賦值給一個智慧指標。 ·不能寫ptr = NULL，應該使用ptr.reset()。 ·重新找回原始指標，使用ptr.get()，不必釋放這個指標，智慧指標會去釋放、重置、賦值。使用get()僅僅通過函式指標來獲取原始指標。 ·不能通過T*指向函式指標來代表一個__ptr<T>，需要明確構造一個智慧指標，或者說將一個原始指標的所有權給一個指標指標。（見規則三） 規則三：非迴圈引用——如果有兩個物件引用，而他們彼此都通過一個一個引用指標計數器，那麼它們不能釋放，Boost 提供了weak_ptr來打破這種迴圈引用（下面介紹）。 規則四：非臨時的share_ptr ——不能夠造一個臨時的share_ptr來指向它們的函式，應該命名一個區域性變數來實現。（這可以使處理以外更安全，有詳細解說）。 引用計數器是一種便利的資源管理機制，它有一個基本回收機制。但迴圈引用不能夠自動回收，計算機很難檢測到。一個最簡單的例子，如下：
parent仍然引用CDad物件，它自己本身又引用CChild。整個情況如下圖所示： 如果我們呼叫dad.reset()，那麼我們兩個物件都會失去聯絡。但這種正確的離開這個引用，共享的指標看上去沒有理由去釋放那兩個物件，我們不能夠再訪問那兩個物件，但那兩個物件的確還存在，這是一種非常嚴重的記憶體洩露。如果擁有更多的這種物件，那麼將由更多的臨界資源不能正常釋放。 如果不能解決好共享智慧指標的這種操作，這將是一個嚴重的問題（至少是我們不可接受的）。因此我們需要打破這種迴圈引用，下面有三種方法： A、當只剩下最後一個引用的時候需要手動打破迴圈引用釋放物件。 B、當Dad的生存期超過Child的生存期的時候，Child需要一個普通指標指向Dad。 C、使用boost::weak_ptr打破這種迴圈引用。 方法A和B並不是一個完美的解決方案，但是可以在不使用weak_ptr的情況下讓我們使用智慧指標，讓我們看看weak_ptr的詳細情況。 |