Я программирую с помощью обычных указателей, но я слышал о таких библиотеках, как Boost, которые реализуют интеллектуальные указатели. Я также видел, что в движке рендеринга Ogre3D существует глубокое использование общих указателей.
В чем именно разница между тремя, и я должен придерживаться только их типа?
Сидий довольно хорошо изложил типы:
Как насчет того, когда вы должны их использовать? Вы либо сильно используете указатели с областью действия, либо общие указатели. Сколько потоков выполняется в вашем приложении? Если ответ "потенциально много", общие указатели могут оказаться узким местом производительности при использовании повсюду. Причина в том, что создание/копирование/разрушение общего указателя должно быть атомной операцией, и это может помешать работе, если у вас много потоков. Однако это не всегда так - только тестирование обязательно скажет вам.
Есть аргумент (который мне нравится) против общих указателей - используя их, вы позволяете программистам игнорировать, кто владеет указателем. Это может привести к сложным ситуациям с круговыми ссылками (Java обнаружит их, но общие указатели не смогут) или общая ленильность программиста в большой базе кода.
Есть две причины использовать указатели с областью. Во-первых, для простых операций безопасности и очистки исключений - если вы хотите гарантировать очистку объекта независимо от того, что перед исключениями, и вы не хотите, чтобы стек выделял этот объект, поместите его в указатель с областью. Если операция успешна, вы можете свободно переносить ее на общий указатель, но тем временем сохраняйте накладные расходы с помощью указателя с областью.
Другим случаем является необходимость свободного владения объектами. Некоторые команды предпочитают это, некоторые - нет. Например, структура данных может возвращать указатели на внутренние объекты. Под указателем с областью действия он возвращает необработанный указатель или ссылку, которая должна рассматриваться как слабая ссылка - ошибка доступа к этому указателю после того, как структура данных, которая им принадлежит, разрушена, и это ошибка для ее удаления. Под общим указателем объект-владелец не может уничтожить внутренние данные, которые он возвращает, если у кого-то еще есть дескриптор на нем - это может оставить ресурсы открытыми гораздо дольше, чем необходимо, или намного хуже в зависимости от кода.
термин "умный указатель" включает в себя общие указатели, автонаправки, указатели на блокировку и другие. вы хотели сказать автоматический указатель (более двусмысленно известный как "владеющий указатель" ), а не умный указатель.
Тупые указатели (T *) никогда не являются лучшим решением. Они заставляют вас делать явное управление памятью, что является многословным, подверженным ошибкам, а иногда и невозможным. Но что более важно, они не сигнализируют о ваших намерениях.
Автоматические указатели удаляют указателя при уничтожении. Для массивов предпочитайте инкапсуляции, такие как vector и deque. Для других объектов очень редко нужно хранить их в куче - просто используйте локали и состав объектов. Тем не менее потребность в указателях автоматически возникает с функциями, возвращающими указатели кучи - например, фабрики и полиморфные возвращения.
Общие указатели удаляют указатель, когда последний общий указатель на него уничтожается. Это полезно, когда вам нужна простая схема хранения, где ожидаемый срок службы и право собственности могут сильно варьироваться в зависимости от ситуации. Из-за необходимости держать (атомный) счетчик, они немного медленнее, чем авто-указатели. Некоторые говорят в шутку, что общие указатели предназначены для людей, которые не могут проектировать системы - судите сами.
Для важного аналога общих указателей также найдите слабые указатели.
Умные указатели будут очищаться после того, как они выйдут из сферы действия (тем самым устраняя страх большинства утечек памяти). Общие указатели - это умные указатели, которые содержат количество экземпляров указателя и только очищают память, когда счетчик достигает нуля. В общем, используйте только общие указатели (но обязательно используйте правильный тип - для массивов другой). Они имеют много общего с RAII.
Чтобы избежать утечек памяти, вы можете использовать интеллектуальные указатели, когда можете. В С++ есть два разных типа умных указателей.
Основное отличие состоит в том, что ссылки, подсчитанные на интеллектуальные указатели, могут быть скопированы (и использованы в std:: container), в то время как scoped_ptr не может. Не ссылающиеся указатели указателей почти не имеют накладных расходов или вообще не имеют накладных расходов. Счётчик ссылок всегда вводит какие-то накладные расходы.
(Я предлагаю избегать auto_ptr, он имеет некоторые серьезные недостатки при неправильном использовании)
Чтобы добавить небольшой бит в ответ Сидиуса, интеллектуальные указатели часто будут обеспечивать более стабильное решение, поймав множество простых ошибок. Исходные указатели будут обладать некоторыми преимуществами для перфорации и могут быть более гибкими при определенных обстоятельствах. Вы также можете использовать необработанные указатели при подключении к определенным сторонним библиотекам.