3.1 smart_ptr庫概述

計算機系統中有很多種資源，內存是我們最常用到的資源，此外還有文件描述符、socket、操作系統handle、數據庫連接等，在程序中，申請這些資源后必須及時歸還，否則會產生難以預料的后果。

3.1.1 RAII機制

為了管理內存等資源，C++程序員通常采用RAII機制（Resource Acquisition Is Initialization，資源獲取即初始化），在類的構造函數里申請資源，然后使用資源，最終在析構函數中釋放資源。

如果對象是用聲明的方式在棧上創建的（一個局部對象），那么RAII機制會正常工作，當離開作用域時，該對象會自動銷毀，從而調用析構函數釋放資源。

但如果對象是用new操作符在堆上創建的，那么它的析構函數將無法自動調用，程序員必須明確地用對應的delete操作符銷毀它，才能釋放資源，這就存在著資源泄漏的隱患，因為這時沒有任何對象對已經獲取的資源負責，如果因某些意外導致程序未能執行delete語句，那么內存等資源就會永久丟失。例如：

new、delete及指針的不恰當運用是C++語言中造成資源獲取、釋放問題的根源，能否正確地運用delete是區分C++語言新手與熟手的關鍵。但很多人——即使是熟練的C++程序員，也經常會忘記調用delete。

3.1.2 智能指針

智能指針（smart pointer）是C++群體中熱門的議題，圍繞它有很多有價值的討論和結論。它實踐了推薦書目[1]中講解的代理模式，代理了原始“裸”指針的行為，為它添加了更多有用的特性。

向C++引入異常機制后，智能指針由一種技巧升級為一種非常重要的技術，因為如果沒有智能指針，程序員必須保證new對象能在正確的時機delete，必須到處編寫異常捕獲代碼以釋放資源，而智能指針則可以在退出作用域時（無論是因正常流程離開還是因異常離開）總調用delete來析構在堆上動態分配的對象。

存在很多種智能指針，其中最早的一個應該是C++98標準中的自動指針auto_ptr，它解決了自動釋放獲取資源的部分問題，例如：

auto_ptr的構造函數可以接收new操作符或對象工廠創建出的對象指針作為參數，從而代理原始指針。雖然它是一個對象，但因為重載了operator*和opreator-＞，其行為非常類似指針，可以把它用在大多數普通指針可用的地方。當退出作用域時（離開函數main或發生異常），C++語言會保證銷毀auto_ptr對象，調用auto_ptr的析構函數，進而使用delete操作符刪除原始指針，釋放資源。

auto_ptr很好用，由于它被包含在C++標準庫中，所以可以在世界范圍內被廣泛使用，這使智能指針的思想和用法深入人心。但auto_ptr存在一些缺陷，所以新的C++標準提供了更完善的unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr，而它們正是基于我們接下來要介紹的boost.smart_ptr庫的。

boost.smart_ptr庫提供了很多種智能指針，常用的有scoped_ptr、shared_ptr、weak_ptr和intrusive_ptr。它們是輕量級的對象，其速度與原始指針相差無幾，都是異常安全的（exception safe），而且對于所指向的類型T也僅有一個很小且很合理的要求：類型T的析構函數不能拋出異常。

這些智能指針都位于名字空間boost，需要包含的頭文件如下：