3.1 smart_ptr库概述

计算机系统中有很多种资源，内存是我们最常用到的资源，此外还有文件描述符、socket、操作系统handle、数据库连接等，在程序中，申请这些资源后必须及时归还，否则会产生难以预料的后果。

3.1.1 RAII机制

为了管理内存等资源，C++程序员通常采用RAII机制（Resource Acquisition Is Initialization，资源获取即初始化），在类的构造函数里申请资源，然后使用资源，最终在析构函数中释放资源。

如果对象是用声明的方式在栈上创建的（一个局部对象），那么RAII机制会正常工作，当离开作用域时，该对象会自动销毁，从而调用析构函数释放资源。

但如果对象是用new操作符在堆上创建的，那么它的析构函数将无法自动调用，程序员必须明确地用对应的delete操作符销毁它，才能释放资源，这就存在着资源泄漏的隐患，因为这时没有任何对象对已经获取的资源负责，如果因某些意外导致程序未能执行delete语句，那么内存等资源就会永久丢失。例如：

new、delete及指针的不恰当运用是C++语言中造成资源获取、释放问题的根源，能否正确地运用delete是区分C++语言新手与熟手的关键。但很多人——即使是熟练的C++程序员，也经常会忘记调用delete。

3.1.2 智能指针

智能指针（smart pointer）是C++群体中热门的议题，围绕它有很多有价值的讨论和结论。它实践了推荐书目[1]中讲解的代理模式，代理了原始“裸”指针的行为，为它添加了更多有用的特性。

向C++引入异常机制后，智能指针由一种技巧升级为一种非常重要的技术，因为如果没有智能指针，程序员必须保证new对象能在正确的时机delete，必须到处编写异常捕获代码以释放资源，而智能指针则可以在退出作用域时（无论是因正常流程离开还是因异常离开）总调用delete来析构在堆上动态分配的对象。

存在很多种智能指针，其中最早的一个应该是C++98标准中的自动指针auto_ptr，它解决了自动释放获取资源的部分问题，例如：

auto_ptr的构造函数可以接收new操作符或对象工厂创建出的对象指针作为参数，从而代理原始指针。虽然它是一个对象，但因为重载了operator*和opreator-＞，其行为非常类似指针，可以把它用在大多数普通指针可用的地方。当退出作用域时（离开函数main或发生异常），C++语言会保证销毁auto_ptr对象，调用auto_ptr的析构函数，进而使用delete操作符删除原始指针，释放资源。

auto_ptr很好用，由于它被包含在C++标准库中，所以可以在世界范围内被广泛使用，这使智能指针的思想和用法深入人心。但auto_ptr存在一些缺陷，所以新的C++标准提供了更完善的unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr，而它们正是基于我们接下来要介绍的boost.smart_ptr库的。

boost.smart_ptr库提供了很多种智能指针，常用的有scoped_ptr、shared_ptr、weak_ptr和intrusive_ptr。它们是轻量级的对象，其速度与原始指针相差无几，都是异常安全的（exception safe），而且对于所指向的类型T也仅有一个很小且很合理的要求：类型T的析构函数不能抛出异常。

这些智能指针都位于名字空间boost，需要包含的头文件如下：