C++之智能指针初步及弃用auto_ptr的原因分析
RAII
RAII的四个步骤
裸指针存在的问题
智能指针
智能指针的引入
四种智能指针
总结
RAII使用局部对象来管理资源的技术
RAII的原理
delete后的指针变量就变成了一个失效指针（也叫作悬空指针）。
对于下面的代码：
void Destroy(Object *op)
{
delete op;
delete[] op;
}
Object *op = new Object(10);
Object *arop = new Object[10];
Destroy(op);
Destroy(arop);
因此：
智能指针是比原始指针更加智能的类，解决悬空指针多次删除被指向对象，以及资源泄漏问题，通常用来确保指针的寿命和其指向对象的寿命一致。
智能指针虽然很智能，很容易被误用，智能也是有代价的。
四种智能指针auto_ptr
unqiue_ptr（唯一性智能指针）
shared_ptr（共享性智能指针）
weak_ptr（管理弱引用）
其中后三个是C11支持，并且第一个已经被C11弃用。
C98中的auto_ptr所做的事情，就是动态分配对象以及当对象不再需要时自动执行清理。
下面我们首先来了解一下为什么要将auto_ptr移除的原因：
因为该类型的智能指针意义不明确，使用浅拷贝方式时，两个对象拥有同一块资源：我们模仿源码的逻辑
了解一下：比如下面的代码：
class Object
{
int value;
public:
Object(int x = 0):value(x){cout<<"Create Object:"<<this<<endl;}
~Object(){cout<<"Destroy Object:"<<this<<endl;}
int & Value(){return value;}
const int& Value() const{return value;}
};
template<class _Ty>
class my_auto_ptr
{
private:
bool _Owns;//所有权
_Ty* _Ptr;
public:
my_auto_ptr(_Ty* p = NULL):_Owns(p != NULL),_Ptr(p){}
~my_auto_ptr()
{
if(_Owns)
{
delete _Ptr;
}
_Owns = false;
_Ptr = NULL;
}
_Ty* get() const
{
return _Ptr;
}
_Ty* operator->()const
{
return get();
}
_Ty & operator*()
{
return *get();
}
void reset(_Ty* p = NULL)
{
if(_Owns)
{
delete _Ptr;
}
_Ptr = p;
}
_Ty * release()const//编译要通过，要么异变，要么强转成普通指针
{
_Ty* tmp = NULL;
if(_Owns)
{
((my_auto_ptr*)this)->_Owns = false;
tmp = _Ptr;
((my_auto_ptr*)this)->_Ptr = NULL;
}
return tmp;
}
my_auto_ptr(const my_auto_ptr & op):_Owns(op._Owns)
{
if(_Owns)
{
_Ptr = op._Ptr;
}
}
};
void fun()
{
my_auto_ptr<Object> pobj(new Object(10));//pobj是my_auto_ptr类型
cout<<pobj->Value()<<endl;
cout<<(*pobj).Value()<<endl;//(*pobj)是Object的堆区对象。*(pobj._Ptr).Value()
}
int main()
{
my_auto_ptr<Object> pobja(new Object(10));
my_auto_ptr<Object> pobjb(pobja);
}
相关函数解释：
此时程序必然会导致程序崩溃引发异常，主函数结束时对同一部分资源释放了两次，堆内存被释放两次
那么我们可能会考虑，将资源转移，即修改拷贝构造如下：利用是释放函数
my_auto_ptr(const my_auto_ptr & op):_Owns(op._Owns),_Ptr(op.release())
{}
看似好像解决了上面的问题，实则存在隐患
继续来看：下面的代码存在什么问题呢？
void fun(my_auto_ptr<Object> apx)
{
int x = apx->Value();
cout<<x<<endl;
}
int main()
{
my_auto_ptr<Object> pobja(new Object(10));
fun(pobja);
int a = pobja->Value();
cout<<a<<endl;
}
上述代码的执行逻辑如下：
pobja有两个域拥有权域和指针域，拿pobja初始化形参apx时，会调动拷贝构造函数
apx将自己的拥有权域设为1，调动release函数，销毁了pobja对象的资源后，返回堆区对象的地址，apx接收后将自身的指针域指向原先pobja所指向的堆区对象
fun函数结束，apx局部对象就会被析构，此时再打印a，对象其实已经不存在了并且自身早已失去了pobja的拥有权。
综上，此时智能指针的拷贝构造函数的两种写法：
my_auto_ptr(const my_auto_ptr & op):_Owns(op._Owns)
{
if(_Owns)
{
_Ptr = op._Ptr;
}
}
my_auto_ptr(const my_auto_ptr & op):_Owns(op._Owns),_Ptr(op.release())
{}
第一种存在的问题：Object的资源会被两个释放两次
第二种存在的问题：解决了第一种问题，但是不能解决类似于实参对象初始化形参时，实参之前自身的资源丢失的问题，找不着了,因为这种情况太过于隐蔽，容易出错，所以auto_ptr作为函数参数传递时一定要避免的。或许你想到加上引用解决上面的问题，但是仔细思考后发现，我们并不知道函数对传入的传入的auto_ptr做了什么，如果当中的某些操作使其失去了对对象的所有权，那么这还可能会导致致命的执行期错误。获取再加上const 才是个不错的选择。
因此，C11标准之前的auto_ptr这个智能指针不被广泛使用的原因就是：在某些应用场景下，拷贝构造函数的意义不明确，同理赋值语句也是这个道理，意义同样不明确，因为C11标准之前并不存在移动赋值和移动构造的概念，还有就是之前谈到的一个对象和一组对象的问题，对于自定义类型而言，auto_ptr的析构函数仅能够析构一个对象，不能够处理一组对象的情况，这些都是尚未解决的问题。
于是在C11中弃用，C17标准中直接移除。
历史渊源：
在STL库之前，有一个功能更加强大的boost库，STL为了与其抗衡，应急制造了STL，但制作的不够完善，由此因为STL未解决auto_ptr的问题，因此STl内的容器vector和list都不想和auto_ptr建立联系。
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持软件开发网。
