对象的生存周期

对象类型	生存周期
全局对象	创建：程序启动时。 销毁：程序结束时。
局部自动对象	创建：进入其定义所在的程序块时。 销毁：离开其定义所在的程序块时。
局部static对象	创建：第一次使用之前。 销毁：程序结束时。
动态分配对象	创建：手动创建。 销毁：手动销毁。

为什么使用智能指针？
动态对象的正确释放被证明是编程中极其容易出错的地方。为了更安全且容易地使用动态对象，标准库定义了两个智能指针类型来管理动态分配的对象。当一个对象应该被释放时，指向它的智能指针可以确保自动地释放它。

对象的内存空间

对象类型	内存空间
局部 static 对象	静态内存
类 static 数据成员	静态内存
全局变量	静态内存
类内非 static 对象	栈内存
动态分配对象	堆内存

分配在静态或栈内存中的对象由编译器自动创建和销毁。
分配在堆内存中的对象由程序来控制。

12.1 动态内存与智能指针

在C++中，动态内存的管理是通过一对运算符来完成的：

1. new，在动态内存中为对象分配空间并返回一个指向该对象的指针，我们可以选择对对象进行初始化；
2. delete，接受一个动态对象的指针，销毁该对象，并释放与之关联的内存。

代码演示：使用new 创建对象并进行初始化以及使用 delete 释放对象。

#include <iostream>using namespace std;int main()
{//使用 new 在动态内存中为 int 类型对象分配空间并进行初始化。int* p = new int(10);	cout << *p << endl;//释放内存空间delete p;return 0;
}

运行结果：

代码演示：内存泄露。

#include <iostream>using namespace std;int main()
{//使用 new 在动态内存中为 int 类型对象分配空间并进行初始化。int* p = new int(10);	cout << *p << endl;//new 申请的动态内存未释放，内存泄漏。//delete p;return 0;
}

代码演示：引用非法内存的指针。

#include <iostream>using namespace std;int main()
{//使用 new 在动态内存中为 int 类型对象分配空间并进行初始化。int* p = new int(10);	delete p;p = nullptr;//new 申请的动态内存已经释放，产生引用非法内存*p = 66;cout << *p << endl;return 0;
}

新标准库（C++11）提供两种智能指针类型来管理动态对象：

智能指针类型	区别
shared_ptr	允许多个 shared_ptr 指针指向同一对象。
unique_ptr	只允许一个 unique_ptr 独占所指向的对象

智能指针的行为类似常规指针，重要的区别是它负责自动释放所指向的对象。
类型所在头文件：#include<memory>

shared_ptr类

智能指针是模板，创建一个智能指针时必须提供指针可以指向的类型。
shared_ptr<string> p1; //shared_ptr 可以指向 string 对象
shared_ptr<vector<int>> p2; //shared_ptr 可以指向 vector<int> 对象

默认初始化的智能指针中保存着一个空指针。
代码演示：默认初始化的智能指针中保存着一个空指针。

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
using namespace std;int main()
{shared_ptr<string> p1;			 //shared_ptr 可以指向 string 对象if (nullptr == p1){cout << "nullptr == p1" << endl;}else{cout << "nullptr != p1" << endl;}return 0;
}

运行结果：

代码演示：智能指针解引用。

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{shared_ptr<string> p1 = make_shared<string>("helloworld"); //创建shared_ptr指针并生成对象进行初始化cout << *p1 << endl;return 0;
}

运行结果：

智能指针作为条件判断：
智能指针指向一个对象，返回 true。
智能指针指向空指针，返回false。

代码演示：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{shared_ptr<string> p1;			 //shared_ptr 可以指向 string 对象if (p1){cout << "nullptr != p1" << endl;}else{cout << "nullptr == p1" << endl;}return 0;
}

运行结果：

p->mem 等价于 (*p).mem

代码演示：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{shared_ptr<string> p1 = make_shared<string>("helloworld"); //创建shared_ptr指针并生成对象进行初始化if (!p1->empty()){cout << *p1 << endl;}if(!(*p1).empty()){cout << *p1 << endl;}return 0;
}

运行结果：

说明：返回 p 中保存的指针。
注意：智能指针释放，p.get() 返回的指针所指向的对象也消失。

代码演示：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{string* p2 = nullptr;if (p2){cout << "p2 = " << *p2 << endl;}else{cout << "nullptr = p2" << endl;}{shared_ptr<string> p1 = make_shared<string>("helloworld"); //创建shared_ptr指针并生成对象进行初始化string* p2 = p1.get();if (p2){cout << "p2 = " << *p2 << endl;}else{cout << "null = p2" << endl;}//智能指针释放，p.get() 返回的指针所指向的对象也消失。}if (p2){cout << "p2 = " << *p2 << endl;}else{cout << "nullptr = p2" << endl;}return 0;
}

运行结果：