其实想写这个有一段时间了，可能好多写C++许久的人都不敢说自己精通C++指针，因为这里面水很深。自C++11后智能指针的问世更是把指针的使用升了一个层次。根据自己最近的一些应用，想把智能指针和普通指针作个对比，以供后人学习。这里的比较主要是比较指针之间相互赋值所带来的一些问题。
把一个指针赋值给另一个指针
首先是普通指针，大家来看一下下面的这个程序，复习一下普通指针
int x;
int y;
int *p = &x;
int *q = &y;
x = 35;
y = 46;
p = q; // at this point p is now pointing to the same memory address
// as q, both of them are pointing to the memory allocated to y
*p = 90; // this will also change the values in *q and y
cout << x << " " << y << endl;
cout << *p << " " << *q << endl;
return 0;
猜猜看输出结果是什么呢?输出结果是
35 90
90 90
有一个比较有意思的地方是，*q的值改变了，本来之前应该是x即35而现在是90.可以看到我们程序开始把y的地址赋值给了q，*q就应该是46了。之后我们没有再对q赋值而是把q赋值给了p。最后我们改变了*p的值没想到也改变了*q的值。原来当程序走过p = q后，p和q都指向相同的地址了，改变p指向的值就是改变q指向的值。这个简单的问题竟然在stackoverflow里有了数万的浏览了，见链接
https://stackoverflow.com/questions/7062853/c-pointer-assignment/7062888
使用new初始化普通指针?不要使用new
我想在早期的C++教材或者程序或多或少能看到new的身影，必须要谈及之前的人们为什么要使用它。网上有很多答案，你看了之后觉得懂了，但很可能其实你不懂。最普遍的答案比如new可以让你手动管理内存，使用new初始化了指针之后必须要用delete才能删除指针以及指针指向的内容（大家对边搜为什么要使用new之类的就可以看到类似的答案）。比如下面这个简单的程序
int a = 5;
{
int *p;
int *b = new int;
p = &a;
b = &a;
}
定义了一个普通指针p以及new定义了一个指针b。作为一个局部指针，p在出了大括号{}后就自动消失了。但是b不然，b作为一个new开辟了内存空间的指针，在出了{}之后，它开辟的内存空间(大小为一个int所占的字节)是仍然存在的，如果没有delete，那块内存空间就会一直放在那儿，甚至在程序结束之后都在那儿，一直不能使用了，这就是所谓内存泄漏。
但是！！！！！！！
在出了局部{}之后，指针b指向的内容虽然存在，但是指针b已经不可使用了！它的作用域只在{}内。比如你在括号外使用b
int a = 5;
{
int *p;
int *b = new int;
p = &a;
b = &a;
}
std::cout<<*b<<std::endl;//Wrong. b is not defined
程序会告诉你b不存在，没有定义。b相当于就是一个局部指针，它只能在局部范围使用，虽然它开辟的内存空间还在，但是它已经不在了(听起来这么别扭)....你想要在括号外delete它也是不行的。
int a = 5;
{
int *p;
int *b = new int;
p = &a;
b = &a;
}
delete b;//Wrong. b is not defined
当前情况下(后面会讲其他情况)，你必须在这个局部范围内把它给delete了。
int a = 5;
{
int *p;
int *b = new int;
p = &a;
b = &a;
delete b;//Correct
}
那么问题来了，既然专门开辟了内存空间的指针也只能作为局部的指针使用，那么我TM为什么要用它？？？在这个局部范围之内，p指针的作用和它一模一样，出了局部范围，两个指针都不能使用。b指针还必须在局部范围内手动删除，那么我TM为什么要用它？？？
百度一下关于new的知识,甚至会有错误答案，比如下面这个链接
https://blog.csdn.net/qq_18884827/article/details/52334303
这是我在搜索c++什么时候使用new时的第一个链接，但是很遗憾里面的程序是错误的。它大概说使用了new，指针就可以全局使用了，刚才我们已经说了不可以。它举的例子如下
void func()
{
Student *st=new Student;
st->name="hello";
}
void main()
{
func();
cout<<st->name;//原博主说的`正确的调用`，其实错误
}
但是你随便写一个Student类来补充完整程序，在main函数中调用st程序同样会告诉你st不存在。
但是下面这种情况下，new定义的指针就可以在函数外使用了，我们把程序做了微调并补充完整
class Student{
public:
std::string name;
};
Student* PrintName(){
Student *st = new Student;
st->name = std::string("ABC");
return st; //return the pointer
}
int main(){
Student* st = PrintName();
std::cout<<st->name<<std::endl;
delete st;
}
运行这个程序你会发现你可以得到输出ABC。也就是说可以把new定义的指针作为值传递出去。而普通的指针是不行的。
class Student{
public:
std::string name;
};
Student* PrintName(){
Student *st;
st->name = std::string("ABC");
return st; //return the pointer
}
int main(){
Student* st = PrintName();
std::cout<<st->name<<std::endl;
}
运行上面这个程序，会出现段错误。new定义的指针确实可以应用到更广的范围，但需要我们上面的程序那样把它"传递"出去。这TM才是我们为什么要用它，并不是可以直接当全局变量。
第二个要用它的原因，很多文章都说了，new是定义了动态分配的内存。比如下面这个百度的回答
https://zhidao.baidu.com/question/553749984.html
它说而一般直接声明数组时，数组大小必须是常量。其实不然。下面这个函数
void func(int i){
int p[i];
}
是可行的，你可以随时传递一个i进去。也就是在传递进去一个i之前这个数组大小不定。下面这个函数
void func(int i){
int* p[i];
//*p[0] = 0;
}
也是可行的。数组指针p的要指的数组的大小一开始也不确定。传入了i之后可以再给指针指向的地址赋值。
所以百度上错误答案或者get不到点的答案还挺多的。我也去StackOverflow上之类的查了一下，很多回答比如
https://stackoverflow.com/questions/655065/when-should-i-use-the-new-keyword-in-c
也切不到关键点。
还有一点我们要注意的是，一旦delete了new定义的指针，它指向的东西也会被销毁。下面的代码可以一目了然
int a = 5;
{
int *p;
int *b = new int;
p = &a;
b = &a;
delete b;
}
std::cout<<a<<std::endl;
运行这个程序，你会得到segmentation fault之类的错误。因为delete b的同时，a也没了，自然不能cout了。
关于new的第一个要使用的原因，其实也有很多代替品。智能指针出现后更是了。所以我们的总结再次强调，C++11后，没有用智能指针的话
不要使用new, 不要使用new, 不要使用new!!!
智能指针赋值
智能指针，自问世以后大量被使用。目前常用的有shared_ptr，unique_ptr以及weak_ptr。前面两个使用最多，他们的定义方式如下（整型指针举例）
std::unique_ptr<int> ptr0 = std::make_unique<int>(); //C++14 以及之后才可以
std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>();//C++11可以
//or
std::unique_ptr<int> ptr0(new int);
std::unique_ptr<int> ptr1(new int);
尽量使用第一种方法，这也是C++官方推荐的。如果要初始化
std::unique_ptr<int> ptr0 = std::make_unique<int>(5); //C++14 以及之后才可以
std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>(5);//C++11可以
//or
std::unique_ptr<int> ptr0(new int(5));
std::unique_ptr<int> ptr1(new int(5));
这样指针指向的值就是5。weak_ptr的构造方法有些不同，它必须从shared_ptr来创建，有兴趣的同学自己查一下，我也没用过这个指针。
先说一下我使用得最多的shared_ptr。顾名思义，这个指针是可以共享的。所谓共享，就是如果你有两个指针如下
std::shared_ptr<int> ptr0 = std::make_shared<int>();
std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>();
int a = 5;
*ptr0 = a; //ptr0 = &a is wrong!!!
ptr1 = ptr0;//share
最后一行使得ptr1和ptr0共享资源a。shared_ptr使用计数机制来表明资源被几个指针共享。当我们调用release()时，当前指针会释放资源所有权，计数减1。当计数等于0时，资源会被释放。注意我的注释，虽然仍然是指针，给地址的方法是无法给shared_ptr赋值的。大家可能一时半会儿不能体会到这种共享的强大。我给大家举个简单的栗子。
std::shared_ptr<int> ptr0 = std::make_shared<int>();
{
std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>();
int a = 5;
*ptr1 = a;
ptr0 = ptr1;
}
std::cout<<*ptr0<<std::endl;
还记得我们之前说的我们简单的使用int* p = new int的这种初始化指针的方法，如果初始化在局部范围，根本不能在局部外使用p。而有了shared_ptr，这个小愿望就可以达成了。上面的程序，我们在局部{}内定义了智能指针ptr1。并把它赋值给了ptr0，此时共享指针计数为2。在局部范围之外，虽然ptr1消失了,a也消失了，此时共享指针的计数为1，但我们仍然可以通过*ptr0获取到之前a储存的值，也就是5。所以我们cout最后能得到5。这就好像，a的肉身(括号之外std::cout<<"a"<<std::endl是不行的)消失了，但是a的灵魂还在(你仍然可以获得5)。这才像"全局"的样子！
即使你new了一个全局的指针和一个局部指针，普通的new能这样吗？不能的。
int* ptr0 = new int;
{
int* ptr1 = new int
int a = 5;
ptr1 = &a;
ptr0 = ptr1;
delete ptr1; //you have to delete ptr1 here or there will be memory leak!
//But then `a` will disappear
}
std::cout<<*ptr0<<std::endl;
delete p1;
正如我注释里所说，你必须在局部把ptr1 delete了。不然就就内存泄露了，但是一旦delete 了ptr1，a就没了，灵魂和肉身都没了...
可能你又想，这有什么用？？我遇到过一些情况，我在局部范围内获得了一些点云。不知道点云的朋友没关系，总是就是很大的数据量，而表示点云的库一般大量使用指针/智能指针去表示数据，因为大的数据最好通过指针获得，防止拷贝消耗内存时间等。要把局部的点云传到局部之外，shared_ptr再好用不过了。
unique_ptr其实没什么特别好说的，它作为指针的用处和shared_ptr基本一样，但是顾名思义，是"unique"的。不可拷贝复制。在某些特殊情况下你不希望自己的指针赋值给其他指针，就要用unique_ptr。下面这个程序会编译失败
std::unique_ptr<int> ptr0 = std::make_unique<int>(5) ;
std::unique_ptr<int> ptr1 = std::make_unique<int>() ;
ptr1 = ptr0;//unique_ptr cannot be copied!!!
网友评论