1.智能指针概述
直接用 new 返回的指针称为“裸指针”，智能指针可以理解为对“裸指针”进行了包装，解决“裸指针”可能带来的各种问题。
智能指针最突出的优点是能够自动释放所指向的对象内存，帮助我们进行动态分配对象（new出来的对象）的生命周期的管理，能够有效防止内存泄漏。
C++标准库有四种智能指针：
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auto_ptr：C++98，目前 auto_ptr 已经完全被 unique_ptr 取代，C++11标准中不推荐使用（弃用）auto_ptr。
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unique_ptr：C++11，独占式指针。同一个时间内，只有一个指针能够指向该对象。当然，该对象的所有权还是可以移交出去的。
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shared_ptr：C++11，共享式指针。多个指针指向同一个对象，最后一个指针被销毁时，这个对象会被释放。
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weak_ptr：C++11，weak_ptr 是辅助 shared_ptr 工作的。
2.shared_ptr的初始化
2.1 shared_ptr和new结合使用（直接初始化）
unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr 都是类模板，因此，当我们创建一个智能指针时，必须提供额外的信息，即指针可以指向的类型。与 vector 一样，我们在尖括号内给出类型，之后是所定义的这种智能指针的名字：
shared_ptr<string> p1; // shared_ptr可以指向string
shared_ptr<list<int>> p2; // shared_ptr可以指向int的list
默认初始化的智能指针中保存着一个空指针。
shared_ptr<int> pi; // 指向int的空智能指针，pi==nullptr
shared_ptr<int> pi(new int(100)); // pi指向一个值为100的int型数据
接受指针参数的智能指针构造函数是 explicit 的，因此，我们不能将一个内置指针隐式转换为一个智能指针，必须使用直接初始化形式来初始化一个智能指针：
shared_ptr<int> p1 = new int(1024); // 错误
shared_ptr<int> p2(new int(1024)); // 正确
出于相同的原因，一个返回 shared_ptr 的函数不能在其返回语句中隐式转换一个普通指针：
shared_ptr<int> clone(int p) {
return new int(p); // 错误
}
我们必须将 shared_ptr 显式绑定到一个想要返回的指针上：
#include<iostream>
using namespace std;
shared_ptr<int> clone(int p) {
return shared_ptr<int>(new int(p)); // 正确
}
int main() {
shared_ptr<int> pi3 = clone(130);
return 0;
}
2.2 make_shared函数
最安全的分配和使用动态内存的方法是调用一个名为 make_shared 的标准库函数。
此函数在动态内存（堆）中分配一个对象并初始化它，返回指向此对象的 shared_ptr。
与智能指针一样，make_shared 也定义在头文件 memory 中。
当要用 make_shared 时，必须指定想要创建的对象的类型。定义方式与模板类相同，在函数名之后跟一个尖括号，在其中给出类型：
// 指向一个值为42的int的shared_ptr
shared_ptr<int> p3 = make_shared<int>(42);
// p4指向一个值为"9999999999"的string
shared_ptr<string> p4 = make_shared<string>(10, '9');
make_shared 用其参数来构造给定类型的对象。例如，调用 make_shared<string> 时传递的参数必须与 string 的某个构造函数相匹配，调用 make_shared<int> 时传递的参数必须能用来初始化一个 int，依此类推。
如果我们不传递任何参数，对象就会进行值初始化。
// p5指向一个值初始化的int，即值为0
shared_ptr<int> p5 = make_shared<int>();
当然，我们通常用 auto 定义一个对象来保存 make_shared 的结果，这种方式较为简单：
// p6指向一个动态分配的空vector<string>
auto p6 = make_shared<vector<string>>();
3.shared_ptr的拷贝构造和拷贝赋值
当进行拷贝或赋值操作时，每个 shared_ptr 都会记录有多少个其他 shared_ptr 指向相同的对象：
auto p = make_shared<int>(42); // p指向的对象只有p一个引用者
auto q(p); // p和q指向相同对象，此对象有两个引用者
我们可以认为每个 shared_ptr 都有一个关联的计数器，通常称其为引用计数（reference count）。
无论何时我们拷贝一个 shared_ptr，计数器都会递增。例如，当用一个 shared_ptr 初始化另一个 shared_ptr，或将它作为参数传递给一个函数以及作为函数的返回值时，它所关联的计数器就会递增。
当我们给 shared_ptr 赋予一个新值或是 shared_ptr 被销毁（例如一个局部的 shared_ptr 离开其作用域）时，计数器就会递减。
一旦一个 shared_ptr 的计数器变为 0，它就会自动释放自己所管理的对象：
auto r = make_shared<int>(42); // r指向的int只有一个引用者
r = q;
// 给r赋值，令它指向另一个地址
// 递增q指向的对象的引用计数
// 递减r原来指向的对象的引用计数
// r原来指向的对象已没有引用者，会自动释放
在上面代码中，我们分配了一个 int，将其指针保存在 r 中。接下来，我们将一个新值赋予 r。在此情况下，r 是唯一指向此 int 的 shared_ptr，在把 q 赋给 r 的过程中，此 int 被自动释放。
提示：到底是用一个计数器还是其他数据结构来记录有多少指针共享对象，完全由标准库的具体实现来决定。关键是智能指针类能记录有多少个 shared_ptr 指向相同的对象，并能在恰当的时候自动释放对象。
4.shared_ptr的移动构造和移动赋值
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
int main()
{
shared_ptr<int> sp1(new int(180)); // 强引用计数从0变1
shared_ptr<int> sp2(std::move(sp1)); // 移动构造一个新的智能指针对象sp2，sp1变成空，sp2指向该内存，强引用计数仍为1
return 0;
}
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
int main()
{
shared_ptr<int> sp1(new int(180)); // 强引用计数从0变1
shared_ptr<int> sp2;
sp2 = std::move(sp1); // 移动赋值，sp1变成空，sp2指向该内存，强引用计数仍为1
return 0;
}
5.shared_ptr自动销毁所管理的对象
当指向一个对象的最后一个 shared_ptr 被销毁时，shared_ptr 类会自动销毁此对象。它是通过析构函数完成销毁工作的。
类似于构造函数，每个类都有一个析构函数。就像构造函数控制初始化一样，析构函数控制此类型的对象销毁时做什么操作。析构函数一般用来释放对象所分配的资源。例如，string 的构造函数会分配内存来保存构成 string 的字符，string 的析构函数就负责释放这些内存。类似的，vector 的若干操作都会分配内存来保存其元素，vector 的析构函数就负责销毁这些元素，并释放它们所占用的内存。
shared_ptr 的析构函数会递减它所指向的对象的引用计数。如果引用计数变为
0
0
0，shared_ptr 的析构函数就会销毁对象，并释放它占用的内存。
6.shared_ptr自动释放相关联的内存
当动态对象不再被使用时，shared_ptr 类会自动释放动态对象，这一特性使得动态内存的使用变得非常容易。
例如，在下面代码中，create() 函数返回一个 shared_ptr，指向一个 int 类型的动态分配的对象，对象是通过一个类型为 int 的参数进行初始化的。由于 create() 函数返回一个 shared_ptr，所以我们可以确保它分配的对象会在恰当的时刻被释放。
// create()函数返回一个shared_ptr，指向一个动态分配的对象
shared_ptr<int> create(int value)
{
return make_shared<int>(value); // shared_ptr负责释放内存
}
例如，在下面代码中，fun() 函数将 create() 函数返回的 shared_ptr 保存在局部变量 p 中，由于 p 是 fun() 函数的局部变量，在 fun() 函数结束时它将被销毁。当 p 被销毁时，将递减其引用计数并检查它是否为
0
0
0。在此例中，p 是唯一引用 create() 函数返回的内存的对象。由于 p 将要销毁，p 指向的这个对象也会被销毁，所占用的内存会被释放。
void fun(int value)
{
shared_ptr<int> p = create(value); // p离开了作用域，它指向的内存会被自动释放掉
return;
}
int main()
{
fun(12);
return 0;
}
但如果有其他 shared_ptr 也指向这块内存，它就不会被释放掉。在下面代码中，fun() 函数中的 return 语句向此函数的调用者返回一个 p 的拷贝。拷贝一个 shared_ptr 会增加所管理对象的引用计数值。现在当 p 被销毁时，它所指向的内存还有其他使用者。对于一块内存，shared_ptr 类保证只要有任何 shared_ptr 对象引用它，它就不会被释放掉。
shared_ptr<int> fun(int value)
{
shared_ptr<int> p = create(value);
return p; // 当我们返回p时，引用计数进行了递增操作
} // p离开了作用域，但它指向的内存不会被释放掉
int main()
{
auto sp = fun(12);
return 0;
}
由于在最后一个 shared_ptr 销毁前内存都不会释放，保证 shared_ptr 在无用之后不再保留就非常重要了。如果你忘记了销毁程序中不再需要的 shared_ptr，程序仍会正确执行，但会浪费内存。shared_ptr 在无用之后仍然保留的一种可能情况是，你将 shared_ptr 存放在一个容器中，随后重排了容器，从而不再需要某些元素。在这种情况下，你应该确保用 erase 删除那些不再需要的 shared_ptr 元素。
提示：如果你将 shared_ptr 存放于一个容器中，而后不再需要全部元素，而只使用其中一部分，要记得用 erase 删除不再需要的那些元素。
