Какие умные указатели (smart pointers) вы знаете?

std::unique_ptr, std::shared_ptr, std::weak_ptr, std::auto_ptr (устарел в C++11 и удален в C++17).

• std::unique_ptr: Эксклюзивное владение ресурсом. Ресурс освобождается, когда указатель выходит из области видимости или сбрасывается. Не допускает копирования, только перемещение.

  #include <memory>
  
  int main() {
      std::unique_ptr<int> ptr(new int(5));
      // std::unique_ptr<int> ptr2 = ptr; // Ошибка: не копируется
      std::unique_ptr<int> ptr3 = std::move(ptr); // Перемещение
      return 0;
  }
  

• std::shared_ptr: Совместное владение ресурсом. Использует счетчик ссылок. Ресурс освобождается, когда последний shared_ptr, указывающий на него, выходит из области видимости или сбрасывается. Поддерживает копирование.

  #include <memory>
  
  int main() {
      std::shared_ptr<int> ptr1(new int(10));
      std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1; // Копирование, счетчик ссылок увеличивается
      return 0;
  }
  

• std::weak_ptr: Не владеет ресурсом и не увеличивает счетчик ссылок shared_ptr. Используется для предотвращения циклических ссылок между shared_ptr. Для доступа к ресурсу необходимо получить shared_ptr с помощью метода lock().

  #include <memory>
  
  int main() {
      std::shared_ptr<int> shared_ptr_inst(new int(20));
      std::weak_ptr<int> weak_ptr_inst = shared_ptr_inst; // Создание weak_ptr
  
      if (auto locked_ptr = weak_ptr_inst.lock()) {
          // Успешно получен shared_ptr, можно использовать ресурс
      } else {
          // Ресурс уже освобожден
      }
      return 0;
  }
  

• std::auto_ptr: Устаревший умный указатель с семантикой владения при копировании, что приводило к неочевидному поведению. Не следует использовать в новом коде.

Различия между shared_ptr и weak_ptr: