一、智能指针起因
在C++中，动态内存的管理是由程序员自己申请和释放的，用一对运算符完成：new和delete。
new：在动态内存中为对象分配一块空间并返回一个指向该对象的指针；
delete：指向一个动态独享的指针，销毁对象，并释放与之关联的内存。
使用堆内存是非常频繁的操作，容易造成堆内存泄露、二次释放等问题，为了更加容易和更加安全的使用动态内存，C++11中引入了智能指针的概念，方便管理堆内存，使得自动、异常安全的对象生存期管理可行。智能指针主要思想是RAII思想，“使用对象管理资源”，在类的构造函数中获取资源，在类的析构函数中释放资源。智能指针的行为类似常规指针，重要的区别是它负责自动释放所指向的对象。
RAII是Resource Acquisition Is Initialization的简称，即资源获取就是初始化：
1.定义一个类来封装资源的分配与释放；
2.构造函数中完成资源的分配及初始化；
3.析构函数中完成资源的清理，可以保证资源的正确初始化和释放；
4.如果对象是用声明的方式在栈上创建局部对象，那么RAII机制就会正常工作，当离开作用域对象会自动销毁而调用析构函数释放资源。
二、智能指针类型
智能指针在C++11版本之后提供，包含在头文件<memory>中，标准命名std空间下，有auto_ptr、shared_ptr、weak_ptr、unique_ptr四种，其中auto_ptr已被弃用。
auto_ptr：拥有严格对象所有权语义的智能指针；
shared_ptr：拥有共享对象所有权语义的智能指针；
weak_ptr：到 shared_ptr 所管理对象的弱引用；
unique_ptr：拥有独有对象所有权语义的智能指针。
2.1 auto_ptr
auto_ptr是通过由 new 表达式获得的对象，并在auto_ptr自身被销毁时删除该对象的智能指针，它可用于为动态分配的对象提供异常安全、传递动态分配对象的所有权给函数和从函数返回动态分配的对象，是一个轻量级的智能指针，适合用来管理生命周期比较短或者不会被远距离传递的动态对象，最好是局限于某个函数内部或者是某个类的内部。
声明：
template< class T > class auto_ptr;
template<> class auto_ptr<void>; // 对类型void特化
成员函数：
(1) get： 获得内部对象的指针；
(2) release：释放被管理对象的所有权，将内部指针置为空，返回内部对象的指针，此指针需要手动释放；
(3) reset：销毁内部对象并接受新的对象的所有权；
(4) operator=：从另一auto_ptr转移所有权；
(5) operator*和operator->：访问被管理对象。
注意事项：
(1) 其构造函数被声明为explicit，因此不能使用赋值运算符对其赋值，即不能使用类似这样的形式 auto_ptr<int> p = new int；
(2) auto_ptr 的对象所有权是独占性的，使用拷贝构造和赋值操作符时，会造成对象所有权的转移，被拷贝对象在拷贝过程中被修改；
(3) 基于第二条，因此不能将auto_ptr放入到标准容器中或作为容器的成员；
(4) auto_ptr不能指向数组，释放时无法确定是数组指针还是普通指针；
(5) 不能把一个原生指针交给两个智能指针对象管理，对其它智能指针也是如此。
auto_ptr是最早期的智能指针，在C++11 中已被弃用，C++17 中移除，建议使用unique_ptr代替auto_ptr。
简单实现：
1 template<class T> 2 class AutoPointer 3 { 4 public: 5 AutoPointer(T* ptr) 6 :mPointer(ptr){} 7 8 AutoPointer(AutoPointer<T>& other) 9 { 10 mPointer= other.mPointer; //管理权进行转移 11 other.mPointer= NULL; 12 } 13 14 AutoPointer& operator = (AutoPointer<T>& other) 15 { 16 if(this != &other) 17 { 18 delete mPointer; 19 mPointer = other.mPointer; //管理权进行转移 20 other.mPointer= NULL; 21 } 22 23 return *this; 24 } 25 26 ~AutoPointer() 27 { 28 delete mPointer; 29 } 30 31 T& operator * () 32 { 33 return *mPointer; 34 } 35 36 T* operator -> () 37 { 38 return mPointer; 39 } 40 41 private: 42 43 T* mPointer; 44 };
2.2 shared_ptr
shared_ptr多个指针指向相同的对象，也叫共享指针。shared_ptr采用了引用计数的方式，更好地解决了赋值与拷贝的问题，每一个shared_ptr的拷贝都指向相同的内存，每拷贝一次内部的引用计数加1，每析构一次内部的引用计数减1，为0时自动删除所指向的堆内存。shared_ptr内部的引用计数是线程安全的，但是对象的读取时需要加锁。
声明：
template< class T > class shared_ptr;
成员函数：
(1) get： 获得内部对象的指针；
(2) swap：交换所管理的对象；
(3) reset：替换所管理的对象；
(4) use_count：返回shared_ptr所指对象的引用计数；
(5) operator*和operator->：解引用存储的对象指针；
(6) operator=：对shared_ptr赋值；
(7) operator bool：检查是否有关联的管理对象；
(8) owner_before：提供基于拥有者的共享指针排序。
交换： std::swap(std::shared_ptr) 特化的swap算法用于交换两个智能指针。
初始化：通过构造函数传入指针初始化，也可以使用std::make_shared 或 std::allocate_shared 函数初始化。
注意事项：
(1) 不能将指针直接赋值给一个智能指针，一个是类，一个是指针。不能使用类似这样的形式 shared_ptr<int> p = new int；
(2) 避免循环引用，这是shared_ptr的一个最大陷阱，导致内存泄漏，这一点在w