- **正确答案**：智能指针是一种C++中的资源管理工具，它通过封装原始指针来自动管理动态分配的内存，避免内存泄漏。常见的智能指针有`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`。`std::unique_ptr`表示独占所有权的智能指针，而`std::shared_ptr`允许多个指针共享同一个对象，并通过引用计数机制来决定何时释放内存。 - **解答思路**：实现一个简单的智能指针需要考虑以下几点： 1. 定义一个类来封装原始指针。 2. 对于`std::unique_ptr`，实现移动语义而不是拷贝语义，确保只有一个智能指针拥有资源的所有权。 3. 对于`std::shared_ptr`，需要维护一个引用计数，当引用计数为0时释放资源。 4. 在析构函数中释放资源。 5. 提供解引用操作符（`*`）和成员访问操作符（`->`）。 - **深度知识讲解**： - 智能指针的核心思想是通过RAII（Resource Acquisition Is Initialization）模式，在对象生命周期结束时自动释放资源。 - `std::unique_ptr`使用移动语义，这意味着不能拷贝`unique_ptr`，但可以通过`std::move`将其所有权转移给另一个`unique_ptr`。 - `std::shared_ptr`使用引用计数机制，每个`shared_ptr`实例都指向同一个控制块，该控制块包含引用计数。当最后一个`shared_ptr`被销毁时，引用计数降为0，资源被释放。 - 引用计数的实现通常需要考虑线程安全问题。在多线程环境中，`std::shared_ptr`的引用计数操作是原子的，以防止竞态条件。 - 智能指针的实现还需要注意循环引用问题，`std::weak_ptr`可以用来打破循环引用。 - **代码示例**：以下是一个简单的`shared_ptr`实现： ``` #include #include template class MySharedPtr { private: T* ptr; std::shared_ptr ref_count; public: // 构造函数 MySharedPtr(T* p = nullptr) : ptr(p), ref_count(new int(1)) { if (ptr == nullptr) { ref_count.reset(); } } // 拷贝构造函数 MySharedPtr(const MySharedPtr& other) : ptr(other.ptr), ref_count(other.ref_count) { if (ref_count) { (*ref_count)++; } } // 移动构造函数 MySharedPtr(MySharedPtr&& other) noexcept : ptr(other.ptr), ref_count(other.ref_count) { other.ptr = nullptr; other.ref_count.reset(); } // 赋值运算符 MySharedPtr& operator=(const MySharedPtr& other) { if (this != &other) { release(); ptr = other.ptr; ref_count = other.ref_count; if (ref_count) { (*ref_count)++; } } return *this; } // 移动赋值运算符 MySharedPtr& operator=(MySharedPtr&& other) noexcept { if (this != &other) { release(); ptr = other.ptr; ref_count = other.ref_count; other.ptr = nullptr; other.ref_count.reset(); } return *this; } // 解引用操作符 T& operator*() const { return *ptr; } // 成员访问操作符 T* operator->() const { return ptr; } // 析构函数 ~MySharedPtr() { release(); } private: void release() { if (ref_count && --(*ref_count) == 0) { delete ptr; delete ref_count; } } }; int main() { MySharedPtr sp1(new int(10)); MySharedPtr sp2 = sp1; std::cout << *sp1 << std::endl; // 输出10 std::cout << *sp2 << std::endl; // 输出10 return 0; } ``` 这个简单的`shared_ptr`实现展示了如何管理引用计数，并在引用计数为0时释放资源。

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