[导读]来自：现代C教程：高速上手C11/14/17/20链接：https://changkun.de/modern-cpp/zh-cn/05-pointers/index.htmlRAII与引用计数了解 Objective-C/Swift 的程序员应该知道引用计数的概念。引用计数这种计...

RAII 与引用计数

了解 Objective-C/Swift 的程序员应该知道引用计数的概念。引用计数这种计数是为了防止内存泄露而产生的。

基本想法是对于动态分配的对象，进行引用计数，每当增加一次对同一个对象的引用，那么引用对象的引用计数就会增加一次，每删除一次引用，引用计数就会减一，当一个对象的引用计数减为零时，就自动删除指向的堆内存。

在传统C 中，『记得』手动释放资源，总不是最佳实践。因为我们很有可能就忘记了去释放资源而导致泄露。所以通常的做法是对于一个对象而言，我们在构造函数的时候申请空间，而在析构函数（在离开作用域时调用）的时候释放空间，也就是我们常说的 RAII 资源获取即初始化技术。

凡事都有例外，我们总会有需要将对象在自由存储上分配的需求，在传统 C 里我们只好使用 new 和 delete 去『记得』对资源进行释放。而 C 11 引入了智能指针的概念，使用了引用计数的想法，让程序员不再需要关心手动释放内存。

这些智能指针就包括 std::shared_ptr std::unique_ptr std::weak_ptr，使用它们需要包含头文件

。
	
		

	



	
		

	
注意：引用计数不是垃圾回收，引用计数能够尽快收回不再被使用的对象，同时在回收的过程中也不会造成长时间的等待， 更能够清晰明确的表明资源的生命周期。
	
		

	
	
		

	
std::shared_ptr
		



		
			

		
std::shared_ptr 是一种智能指针，它能够记录多少个 shared_ptr 共同指向一个对象，从而消除显式的调用 delete，当引用计数变为零的时候就会将对象自动删除。
		
			

		
		
			

		
但还不够，因为使用 std::shared_ptr 仍然需要使用 new 来调用，这使得代码出现了某种程度上的不对称。
		
			

		



		
			

		
std::make_shared 就能够用来消除显式的使用 new，所以 std::make_shared 会分配创建传入参数中的对象， 并返回这个对象类型的 std::shared_ptr 指针。例如：
		
			

		

		
			
				
					
						#include

#include

void foo(std::shared_ptr<int> i)

{

 (*i) ;

}

int main()

{

 // auto pointer = new int(10); // illegal, no direct assignment

 // Constructed a std::shared_ptr

 auto pointer = std::make_shared<int>(10);

 foo(pointer);

 std::cout << *pointer << std::endl; // 11

 // The shared_ptr will be destructed before leaving the scope

 return 0;

}

					
				
			
		
std::shared_ptr 可以通过 get() 方法来获取原始指针，通过 reset() 来减少一个引用计数， 并通过 use_count() 来查看一个对象的引用计数。例如：
		
			

		

		
			
				
					
						auto pointer = std::make_shared<int>(10);

auto pointer2 = pointer; // 引用计数 1

auto pointer3 = pointer; // 引用计数 1

int *p = pointer.get(); // 这样不会增加引用计数

std::cout << "pointer.use_count() = " << pointer.use_count() << std::endl; // 3

std::cout << "pointer2.use_count() = " << pointer2.use_count() << std::endl; // 3

std::cout << "pointer3.use_count() = " << pointer3.use_count() << std::endl; // 3



pointer2.reset();

std::cout << "reset pointer2:" << std::endl;

std::cout << "pointer.use_count() = " << pointer.use_count() << std::endl; // 2

std::cout << "pointer2.use_count() = " << pointer2.use_count() << std::endl; // 0, pointer2 已 reset

std::cout << "pointer3.use_count() = " << pointer3.use_count() << std::endl; // 2

pointer3.reset();

std::cout << "reset pointer3:" << std::endl;

std::cout << "pointer.use_count() = " << pointer.use_count() << std::endl; // 1

std::cout << "pointer2.use_count() = " << pointer2.use_count() << std::endl; // 0

std::cout << "pointer3.use_count() = " << pointer3.use_count() << std::endl; // 0, pointer3 已 reset

					
				
			
		


	
std::unique_ptr
		



		
			

		
std::unique_ptr 是一种独占的智能指针，它禁止其他智能指针与其共享同一个对象，从而保证代码的安全：
		
			

		

		
			
				
					
						std::unique_ptr<int> pointer = std::make_unique<int>(10); // make_unique 从 C 14 引入

std::unique_ptr<int> pointer2 = pointer; // 非法

					
				
			
		
make_unique 并不复杂，C 11 没有提供 std::make_unique，可以自行实现：
		
			

		

		
			
				
					
						template<typename T, typename ...Args>

std::unique_ptrmake_unique( Args


                
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RAII 与引用计数

std::shared_ptr

std::unique_ptr