一、智能指针的作用
c++程序设计中使用堆内存是非常频繁的操作，堆内存的申请和释放都是程序员自己管理的。优点是提高了程序的效率，但堆内存的管理是很麻烦的。使用普通指针容易造成内存泄漏（忘记释放）、二次释放，程序发生异常时内存泄漏等问题。引入智能指针是为了方便管理堆内存。
1、智能指针是利用RAII（资源获取即初始化）的技术对普通的指针进行封装，所以智能指针本质上是一个对象，而行为表现却像一个指针。
2、智能指针的作用是防止忘记调用delete释放内存和程序异常的进入catch块忘记释放内存。另外指针的释放实际也是很讲究，多次释放一个指针会造成程序崩溃，这些都可以用过智能指针来解决。
3、智能指针还有一个作用是将值语义转换成引用语义
二、智能指针的使用
包含在头文件<memory>中，shared_ptr，unique_ptr，weak_ptr；
1、shared_ptr共享指针是指多个指针指向同一个对象。shared_ptr使用了引用计数，每一个shared_ptr的拷贝都指向相同的内存地址。每使用一次，内部的引用计数加1，每调用一次析构函数，内部的引用计数就减1.当引用计数变为0时，自动删除所指向的堆内存。shared_ptr内部的引用计数时线程安全的，但是对象的读取需要加锁。
- 初始化。智能指针是个模板类，可以指定类型，传入指针通过构造函数初始化。也可以使用make_shared函数初始化。不能将指针直接赋值给一个智能指针，一个是类，一个是指针。例如std::shared_ptr<int> p4 = new int(1);的写法是错误的
- 拷贝和赋值。拷贝使得对象的引用计数增加1，赋值使得原对象引用计数减1，当计数为0时，自动释放内存。后来指向的对象引用计数加1，指向后来的对象。
- get函数获取原始指针
- 注意不要用一个原始指针初始化多个shared_ptr，否则会造成二次释放同一内存
- 注意避免循环引用，shared_ptr的一个最大的陷阱是循环引用，循环，循环引用会导致堆内存无法正确释放，导致内存泄漏。循环引用在weak_ptr中介绍。
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
int main() {
int a = 10;
shared_ptr<int> ptra = make_shared<int>(a);
shared_ptr<int> ptra2(ptra); //copy
cout << ptra.use_count() << endl;
int b = 20;
int *pb = &a;
//std::shared_ptr<int> ptrb = pb; //error
shared_ptr<int> ptrb = make_shared<int>(b);
ptra2 = ptrb; //assign
pb = ptrb.get(); //获取原始指针
cout << ptra.use_count() << endl;
cout << ptrb.use_count() << endl;
system("pause");
return 0;
}输出：2 1 2
2、unique_ptr：unique_ptr“唯一”拥有其所指对象，同一时刻只能有一个unique_ptr指向给定对象（通过禁止拷贝语义、只有移动语义来实现）。相比与原始指针unique_ptr用于其RAII的特性，使得在出现异常的情况下，动态资源能得到释放。unique_ptr指针本身的生命周期：从unique_ptr指针创建时开始，直到离开作用域。离开作用域时，若其指向对象，则将其所指对象销毁(默认使用delete操作符，用户可指定其他操作)。unique_ptr指针与其所指对象的关系：在智能指针生命周期内，可以改变智能指针所指对象，如创建智能指针时通过构造函数指定、通过reset方法重新指定、通过release方法释放所有权、通过移动语义转移所有权。
3、weak_ptr：弱指针是为了配合shared_ptr而引入的一种智能指针，它不具有普通指针的行为，没有重载operator*和->，它的最大作用在于协助shared_ptr工作，像旁观者那样观测资源的使用情况。使用 shared_ptr 时, shared_ptr 为强引用, 如果存在循环引用, 将导致内存泄露. 而 weak_ptr 为弱引用, 可以避免此问题, 其原理:
对于弱引用来说, 当引用的对象活着的时候弱引用不一定存在. 仅仅是当它存在的时候的一个引用, 弱引用并不修改该对象的引用计数, 这意味这弱引用它并不对对象的内存进行管理.
weak_ptr 在功能上类似于普通指针, 然而一个比较大的区别是, 弱引用能检测到所管理的对象是否已经被释放, 从而避免访问非法内存。
注意: 虽然通过弱引用指针可以有效的解除循环引用, 但这种方式必须在程序员能预见会出现循环引用的情况下才能使用, 也可以是说这个仅仅是一种编译期的解决方案, 如果程序在运行过程中出现了循环引用, 还是会造成内存泄漏.