C++ 智能指针：内存管理的自动化机制

一般情况上述实现是没有问题的，但当执行下面两句代码后，问题就来了：这是在链接两个节点，链接完后就会这样。

首先出现两个节点分别由 n1 和 n2 指向，此时两个节点的引用计数分别都是 1，当执行 n1->next = n2 时，n2 指向的节点的引用计数就会变成 2；当执行 n2->prve = n1 时，n1 指向的节点的引用计数就会变成 2。

最后当析构链表时，这样就形成了一个闭环，导致这两个节点的内存泄漏，这个问题也叫循环引用。当两个 shared_ptr 互相引用就会出现循环引用的问题。

5、weak_ptr

为了解决 shared_ptr 的循环引用问题，所以引入了 weak_ptr。

特点

weak_ptr 的特点：没有引用计数，支持默认构造，构造函数的形参没有指针，因为该智能指针不参与资源管理，但自身成员变量会有一个指针，但会被置空，weak_ptr 的重点在于拷贝构造和赋值。

解决循环引用问题

这里的不同是将链表的成员变量_next 和_prev 的类型变为 weak_ptr，正因为 weak_ptr 没有增加引用计数，所以在节点链接的时候，引用计数不会增加，所以节点会正常释放。

五、C++ 智能指针的基本框架

六、定制删除器，以及包装器的使用场景之一

七、内存泄漏

1、什么是内存泄漏，内存泄漏的危害

什么是内存泄漏：内存泄漏指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存的情况。内存泄漏并不是指内存在物理上的消失，而是应用程序分配某段内存后，因为设计错误，失去了对该段内存的控制，因而造成了内存的浪费。内存泄漏的危害：长期运行的程序出现内存泄漏，影响很大，如操作系统、后台服务等等，出现内存泄漏会导致响应越来越慢，最终卡死。

2、内存泄漏的分类

C++ 中我们一般关心两种分类：

（1）、堆内存泄漏 (Heap leak)：堆内存指的是程序执行中依据须要分配通过 malloc / calloc / realloc / new 等从堆中分配的一块内存，用完后必须通过调用相应的 free 或者 delete 删掉。假设程序的设计错误导致这部分内存没有被释放，那么以后这部分空间将无法再被使用，就会产生 Heap Leak。

（2）、系统资源泄漏：指程序使用系统分配的资源，比方套接字、文件描述符、管道等没有使用对应的函数释放掉，导致系统资源的浪费，严重可导致系统效能减少，系统执行不稳定。

八、关于 C++ 智能指针的相关代码

在 C++ 里，手动管理动态分配的内存容易引发内存泄漏、悬空指针等问题。智能指针作为一种类模板，能有效管理动态分配的内存，避免这些问题的出现。C++ 标准库提供了三种主要的智能指针：std::unique_ptr、std::shared_ptr 和 std::weak_ptr。

std::unique_ptr

std::unique_ptr 属于独占式智能指针，它对所指向的对象拥有唯一的所有权。一旦 std::unique_ptr 被销毁，其指向的对象也会随之被自动销毁。

在 uniquePtrExample 函数中：借助 std::make_unique 创建了一个 std::unique_ptr，它指向 MyClass 的一个对象。调用 doSomething 方法来使用这个对象。尝试复制 std::unique_ptr 会引发编译错误，因为它不允许复制，不过可以使用 std::move 转移所有权。转移所有权之后，原 std::unique_ptr 变为空。

std::shared_ptr

std::shared_ptr 是共享式智能指针，多个 std::shared_ptr 能够指向同一个对象。它采用引用计数来管理对象的生命周期，当引用计数变为 0 时，对象就会被销毁。

在 sharedPtrExample 函数中：利用 std::make_shared 创建了一个 std::shared_ptr，它指向 MyClass 的一个对象。通过 use_count 方法可以查看当前的引用计数。复制 std::shared_ptr 会使引用计数增加。调用 reset 方法可以释放 std::shared_ptr，从而使引用计数减少。

std::weak_ptr

std::weak_ptr 是弱引用智能指针，它不拥有对象的所有权，只是对 std::shared_ptr 所管理的对象进行弱引用。std::weak_ptr 主要用于解决 std::shared_ptr 的循环引用问题。

在 weakPtrExample 函数中：定义了 A 和 B 两个类，其中 A 类包含一个 std::shared_ptr<B> 成员，B 类包含一个 std::weak_ptr<A> 成员。创建了 A 和 B 的 std::shared_ptr 对象，并相互引用。由于 B 类使用了 std::weak_ptr，所以不会出现循环引用，当 a 和 b 离开作用域时，对象能够被正确销毁。