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某日二師兄參加XXX科技公司的C++工程師開發崗位第19面：
面試官：什麼是智能指針？
二師兄：智能指針是C++11引入的類模板，用於管理資源，行為類似於指針，但不需要手動申請、釋放資源，所以稱為智能指針。
面試官：C++11引入了哪些智能指針？
二師兄：三種，分別是
shared_ptr、unique_ptr、和weak_ptr。面試官：說一說三種指針的特征及用途。
二師兄：好的。
shared_ptr使用了引用計數（use count）技術，當複製個shared_ptr對象時，被管理的資源並沒有被覆制，而是增加了引用計數。當析構一個shared_ptr對象時，也不會直接釋放被管理的的資源，而是將引用計數減一。當引用計數為0時，才會真正的釋放資源。shared_ptr可以方便的共用資源而不必創建多個資源。
二師兄：
unique_ptr則不同。unique_ptr獨占資源，不能拷貝，只能移動。移動過後的unique_ptr實例不再占有資源。當unique_ptr被析構時，會釋放所持有的資源。
二師兄：
weak_ptr可以解決shared_ptr所持有的資源迴圈引用問題。weak_ptr在指向shared_ptr時，並不會增加shared_ptr的引用計數。所以weak_ptr並不知道shared_ptr所持有的資源是否已經被釋放。這就要求在使用weak_ptr獲取shared_ptr時需要判斷shared_ptr是否有效。
struct Boo;
struct Foo{
std::shared_ptr<Boo> boo;
};
struct Boo{
std::shared_ptr<Foo> foo;
};
二師兄：Foo中有一個智能指針指向Goo，而Goo中也有一根智能指針指向Foo，這就是迴圈引用，我們可以使用weak_ptr來解決這個文通。
Boo boo;
auto foo = boo.foo.lock();
if(foo)
{
//這裡通過獲取到了foo，可以使用
}else
{
//這裡沒有獲取到，不能使用
}
面試官：好的。智能指針是線程安全的嗎？
二師兄：是的。拋開類型T，智能指針是類型安全的。
面試官：為什麼？
二師兄：因為智能指針底層使用的引用計數是
atomic的原子變數，原子變數在自增自減時是線程安全的，這保證了多線程讀寫智能指針時是安全的。面試官：好的。為什麼儘量不要使用裸指針初始化智能指針？
二師兄：因為可能存在同一個裸指針初始了多個智能指針，在智能指針析構時會造成資源的多次釋放。
面試官：為什麼不要從智能指針中返回裸指針呢？
二師兄：是因為如果返回的裸指針被釋放了，智能指針持有的資源也失效了，對智能指針的操作是未定義的行為。
面試官：智能指針能夠持有數組嗎？
二師兄：
shread_ptr和unique_ptr都可以持有數組。面試官：那你知道在釋放資源的時候兩者有什麼不同嗎？
二師兄：這個暫時還不清楚。。
面試官：可以使用靜態對象初始化智能指針嗎？
二師兄：讓我想想。。不可以，因為靜態對象的生命周期和進程一樣長，而智能指針的析構的時候會導致靜態資源被釋放。這會導致未定義的行為。
面試官：如果需要在一個類中實現一個方法，這個方法返回這個類的
shread_ptr實例，需要註意哪些東西？二師兄：需要繼承
std::enable_shared_from_this類，方法返回shared_from_this()。
struct Foo : public std::enable_shared_from_this<Foo>
{
std::shared_ptr<Foo> get_foo()
{
return shared_from_this();
}
};
面試官：為什麼不直接返回this指針？
二師兄：額。。。不太清楚，但是這應該是個範式。
面試官：好的，今天的面試結束了，請回去等通知吧。
今天二師兄的表現不錯，讓我們看看一些回答的不太理想的地方吧。
智能指針是線程安全的嗎？
很遺憾，使用不當的時候並不是。
#include <iostream>
#include <memory>
#include <thread>
#include <chrono>
struct Foo
{
Foo(int i):i_(i){}
void print() {std::cout << i_ << std::endl;}
int i_;
};
int main(int argc, char const *argv[])
{
{
auto shptr = std::make_shared<Foo>(42);
std::thread([&shptr](){
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
shptr->print();
}).detach();
}
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
return 0;
}
// g++ test.cpp -o test -lpthread
// ./test
// Segmentation fault
當我們向另一個線程傳遞智能指針的引用時，由於use count並沒有加1，在shptr析構時直接銷毀了管理的Foo實例，所以線上程中執行shptr->print()會引發coredump。
修改起來也很簡單，把std::thread([&shptr]()改成std::thread([shptr]()即可。記住，智能指針儘量不要傳引用。
知道在釋放資源的時候
shread_ptr和unique_ptr有什麼不同嗎？
這裡需要在shared_ptr構造時傳入deleter，用來銷毀持有的數組，而unique_ptr無需此操作，因為unique_ptr重載了unique_ptr(T[])。
get_foo()方法為什麼不直接返回this指針？
參考 ”為什麼儘量不要使用裸指針初始化智能指針“。聰明的小伙伴，想想如果多次調用get_foo()會發生什麼？
好了，今天二師兄的面試之旅到這裡就結束了。感謝小伙伴的耐心閱讀。如果您覺得還不錯，請多多支持二師兄，拜謝~
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