要说 C++ 的内存管理，手动管理指针那可是“事故高发地带”。一不小心分配的内存忘了释放，程序的内存就像漏水的水管，跑得干干净净。后来，C++11 引入了 智能指针 ，就像请了一个专业管家，帮你管好这些琐事。今天咱们聊聊智能指针的三位大明星：unique_ptr、shared_ptr 和 weak_ptr，看看它们是怎么工作的，又能怎么用。
unique_ptr：独占式的智能指针
unique_ptr 是个“一人吃饱，全家不饿”的主儿。它对所管理的资源有唯一的所有权，哪怕你想偷偷分它一份，那也是不可能的。
代码示例
#include <iostream>
#include <memory>
void demo_unique_ptr() {
std：：unique_ptr<int> uptr = std：：make_unique<int>(42)； // 创建一个智能指针，管理一个整数
std：：cout << “Value： ” << *uptr << std：：endl；
// std：：unique_ptr<int> uptr2 = uptr； // 编译错误：unique_ptr 不能被复制
std：：unique_ptr<int> uptr2 = std：：move(uptr)； // 转移所有权
if (！uptr) {
std：：cout << “uptr is now nullptr” << std：：endl；
}
}
输出结果 ：
Value： 42
uptr is now nullptr
用法解析
unique_ptr 的设计哲学很简单：它就是资源的唯一主人。如果你硬要把资源转让，就只能用 std：：move。这就像你把钥匙交给别人，你手里就没钥匙了。
应用场景
适合那些需要明确资源唯一性的时候，比如管理某些临时对象，或者资源初始化后就不需要频繁转交的场景。
温馨提示 ：别试图复制 unique_ptr，它会直接让编译器跟你翻脸。
shared_ptr：共享资源的智能指针
shared_ptr 是个“大家庭”的代表。它允许多个指针共享同一份资源，等最后一个指针离开，这份资源才会被释放。
代码示例
#include <iostream>
#include <memory>
void demo_shared_ptr() {
std：：shared_ptr<int> sptr1 = std：：make_shared<int>(100)； // 创建共享指针
std：：shared_ptr<int> sptr2 = sptr1； // 共享同一资源
std：：cout << “Value： ” << *sptr1 << “， Use count： ” << sptr1.use_count() << std：：endl；
sptr2.reset()； // sptr2 放弃对资源的管理
std：：cout << “After reset， Use count： ” << sptr1.use_count() << std：：endl；
}
输出结果 ：
Value： 100， Use count： 2
After reset， Use count： 1
用法解析
shared_ptr 内部维护一个引用计数，每当有一个新的 shared_ptr 指向它的资源时，计数器就加 1。当某个 shared_ptr 离开作用域或者调用 reset()，计数器减 1。计数器归零时，资源才会自动释放。
应用场景
适合那些需要多个对象共享同一资源的场景，比如多个子系统需要访问同一个配置对象。
温馨提示 ：当两个 shared_ptr 互相引用时，会造成循环引用，资源永远无法释放。这时候你需要 weak_ptr 出马。
weak_ptr：打破循环引用的工具
weak_ptr 是个“旁观者”。它不会参与引用计数，但可以观察资源是否还存在。当 shared_ptr 的资源释放时，weak_ptr 就会自动失效。
代码示例
#include <iostream>
#include <memory>
void demo_weak_ptr() {
std：：shared_ptr<int> sptr = std：：make_shared<int>(200)；
std：：weak_ptr<int> wptr = sptr； // 创建一个 weak_ptr 观察 shared_ptr 的资源
if (auto locked = wptr.lock()) { // 尝试获取 shared_ptr
std：：cout << “Value： ” << *locked << std：：endl；
}
sptr.reset()； // 释放资源
if (wptr.expired()) {
std：：cout << “Resource has been released.” << std：：endl；
}
}
输出结果 ：
Value： 200
Resource has been released.
用法解析
weak_ptr 的核心是打破循环引用。它不会增加引用计数，但可以通过 lock() 方法临时拿到一个 shared_ptr，用来访问资源。资源释放后，weak_ptr.lock() 会返回一个空的指针。
应用场景
适合观察但不拥有资源的场景，尤其是 shared_ptr 之间可能存在循环引用的情况，比如双向关联的对象。
温馨提示 ：weak_ptr 是用来观察的，不要想着用它直接操作资源，否则你会得到一堆空指针错误。
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unique_ptr | | |
shared_ptr | | |
weak_ptr | | |
假设我们有一个简单的树结构，父节点和子节点需要互相引用，这时候 weak_ptr 就派上用场了。
代码示例
#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>
struct Node {
int value；
std：：vector<std：：shared_ptr<Node>> children；
std：：weak_ptr<Node> parent； // 使用 weak_ptr 避免循环引用
Node(int val) ： value(val) {}
}；
void demo_tree() {
auto root = std：：make_shared<Node>(1)；
auto child1 = std：：make_shared<Node>(2)；
auto child2 = std：：make_shared<Node>(3)；
root->children.push_back(child1)；
root->children.push_back(child2)；
child1->parent = root；
child2->parent = root；
std：：cout << “Root： ” << root->value << “， Child1： ” << child1->value << std：：endl；
}
输出结果 ：
这里如果 parent 用的是 shared_ptr，就会造成循环引用，root 和 child 永远不会释放。而 weak_ptr 则完美解决了这个问题。
unique_ptrshared_ptr ：共享资源，适合需要多方共享的场景，但要小心循环引用。weak_ptr
写 C++ 的时候，智能指针就像你的好帮手，既能让代码更简洁，也能让内存管理更安全。工具是死的，怎么用还得看你。
