c++ 智能指针、函数指针和指针函数

智能指针：

1、内存泄漏memory leak :是指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，一次内存泄漏似乎不会有大的影响，但内存泄漏堆积后的后果就是内存溢出。
2、内存溢出 out of memory :指程序申请内存时，没有足够的内存供申请者使用，或者说，给了你一块存储int类型数据的存储空间，但是你却存储long类型的数据，那么结果就是内存不够用，此时就会报错OOM,即所谓的内存溢出。

智能指针和普通指针的区别在于智能指针实际上是对普通指针加了一层封装机制，区别是它负责自动释放所指的对象，这样的一层封装机制的目的是为了使得智能指针可以方便的管理一个对象的生命期。

智能指针的原理：智能指针是一个类，这个类的构造函数中传入一个普通指针，析构函数中释放传入的指针。智能指针的类是栈上的对象，智能指针指向堆上开辟的空间，函数结束时，栈上的函数会自动被释放，智能指针指向的内存也会随之消失，防止内存泄漏。

shared_ptr 是一个标准的共享所有权的智能指针, 允许多个指针指向同一个对象. 定义在 memory 文件中(非memory.h), 命名空间为 std，可以拷贝和赋值

shared_ptr就是为了解决auto_ptr在对象所有权上的局限性，在使用引用计数的基础上提供了可以共享所有权的智能指针。

在C++中，我们知道，如果使用普通指针来创建一个指向某个对象的指针，那么在使用完这个对象之后我们需要自己删除它，例如：

ObjectType* temp_ptr = new ObjectType();
temp_ptr->foo();
delete temp_ptr;

很多材料上都会指出说如果程序员忘记在调用完temp_ptr之后删除temp_ptr，那么会造成一个悬挂指针(dangling pointer)，也就是说这个指针现在指向的内存区域其内容程序员无法把握和控制，也可能非常容易造成内存泄漏。可是事实上，不止是“忘记”，在上述的这一段程序中，如果foo()在运行时抛出异常，那么temp_ptr所指向的对象仍然不会被安全删除。在这个时候，智能指针的出现实际上就是为了可以方便的控制对象的生命期，在智能指针中，一个对象什么时候和在什么条件下要被析构或者是删除是受智能指针本身决定的，用户并不需要管理。

shared_ptr: shared_ptr中所实现的本质是引用计数(reference counting)，也就是说shared_ptr是支持复制的，复制一个shared_ptr的本质是对这个智能指针的引用次数加1，而当这个智能指针的引用次数降低到0的时候，该对象自动被析构。

需要特别指出的是，如果shared_ptr所表征的引用关系中出现一个环，那么环上所述对象的引用次数都肯定不可能减为0那么也就不会被删除，为了解决这个问题引入了weak_ptr。

智能指针最基本的概念是引用计数，也就是智能指针内部有一个计数器，记录了当前内存资源到底有多少指针在引用（可以访问这个资源），当新增加一个可以访问这个资源的引用时，计数器会加1，反之会减去1，并且用一个操作对象和内存的关系，当计数器为0时，智能指针会自动释放他所管理的资源。手动申请，自动释放，就是其智能的体现。

例如：
int main()
{

　　{ // 局部作用域

　　　　shared_ptr<int> p(new int);// 引用计数：1，也就是只有一个指针p引用（访问）这块int内存

　　{

　　　　shared_ptr<int> copy = p;// 引用计数：2，指针p和copy两个指针可以访问这块内存

　　}

　　// 引用计数：1，超出copy的作用域，只有p可以访问这块内存

　　} // 引用计数：0，超出p的作用域，没有指针可以访问这块内存，资源被自动释放

　　return 0;

}

指针函数：一个函数，它的返回值是指针

函数指针：指向函数的指针

作用：在运行时根据数据的具体状态来选择相应的处理方式

例子：

函数指针是需要把一个函数的地址赋值给它，有两种写法：

fun = &Function；
fun = Function;

调用函数指针的方式也有两种：

x = (*fun)();
x = fun();

int add(int x,int y){
    return x+y;
}
int sub(int x,int y){
    return x-y;
}
//函数指针
int (*fun)(int x,int y);

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    //第一种写法
    fun = add;
    qDebug() << "(*fun)(1,2) = " << (*fun)(1,2) ;
    //第二种写法
    fun = &sub;
    qDebug() << "(*fun)(5,2) = " << (*fun)(5,3)  << fun(5,3)；

    return a.exec();
}

输出：

(*fun)(1,2) = 3

(*fun)(5,2) = 2 2

c++ 智能指针、函数指针和指针函数

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