一、智能指针
1.1 RAII 和智能指针的设计思路
什么是RAII（智能指针）呢？
RAII是 Resource Acquisition Is Initialization的缩写，它是一种管理资源的类的设计思想 ，本质是一种利用对象生命周期来管理获取到的动态资源，避免资源泄露。这里的资源可以是 内存，文件指针，网络连接，互斥锁等等。
RAII（智能指针的原理）
RAII在获取资源时把资源委托给一个对象，接着控制对资源的访问，资源在对象的生命周期内始终保持有效，最后在对象析构的时候释放资源，这样就保障了资源的正常释放，避免资源泄露的问题。
RAII解决了资源泄露的问题，但是智能指针要如何解决访问资源呢？
智能指针类除了满足RAII的设计思路，还要方便资源的访问，所以智能指针类还会像迭代器类一样，重载 operator*/operator->/operator[] 等运算符，方便访问资源。
1.2 智能指针的使用
C++中的智能指针有好几种 ，除了 weak_ptr，它们都符合RAII 和像指针一样访问的行为。
. auto_ptr 是C++98时设计出来的智能指针，它的特点是拷贝时把被拷贝对象的资源的管理权转移给拷贝对象，但是这是一个很不好的设计。为什么这么说呢？
因为它会导致被拷贝对象悬空，访问报错的问题。
. unique_ptr是C++11设计出来的智能指针，叫做唯一指针。它的特点是不支持拷贝，只支持移动，如果不需要拷贝的场景就建议使用它。
. shared_ptr也是C++11设计出来的智能指针，也叫做共享指针。它的特点是支持拷贝，也支持移动，如果需要拷贝的场景就需要使用它了 。底层是用引用计数的方式实现的。
weak_ptr 弱指针，它不支持RAII，也就意味着不能用它直接管理资源，weak_ptr 是用来解决 shared_ptr 所带来的循环引用导致的内存泄漏问题。这个稍后再讲。
智能指针析构时默认是进行 delete 释放资源的，这也就意味着如果不是 new 出来的资源，交给智能指针管理，析构时就会崩溃。
智能指针支持在构造时给一个删除器 ，所谓删除器的本质就是一个可调用对象，这个可调用对象中实现想要的释放资源的方式，当构造智能指针时，给了定制的删除器，在智能指针析构时就会调用删除器去释放资源。
因为 new\[\] 经常使用，所以为了简洁一点，unique_ptr 和 shared_ptr 都特化了一份\[\] 的版本。
shared_ptr 除了支持用指向资源的指针构造 ，还支持 make_shared 用初始化资源对象的值直接构造。
shared_ptr 和 unique_ptr 都支持了 operator bool 的类型转换，如果智能指针对象是一个空对象没有管理资源，则返回 false，否则返回 true，意味着我们可以直接把智能指针对象给 if 判断是否为空。
shared_ptr 和 unique_ptr 的构造函数都使用了 explicit 修饰 ，防止普通指针隐式类型转换成智能指针对象。
1.3 shared_ptr 和 weak_ptr
. shared_ptr 循环引用问题
shared_ptr 大多数情况下管理资源非常合适，支持RAII，也支持拷贝。但是在循环引用的场景下 会导致资源没得到释放内存泄漏，所以我们要认识循环引用的场景和资源没释放的原因，并且学会使用 weak_ptr 解决这个问题。
shared_ptr 循环引用造成资源泄露的场景：
n1和n2析构后，管理两个节点的引用计数减到1。
右边的节点什么时候释放呢？左边节点的_next 管着呢，_next 析构后，右边的节点就释放了。
_next 什么时候析构呢？_next 是左边节点的成员，左边节点释放，_next 就析构了。
左边节点什么时候释放呢？左边节点由右边节点的 _prev 管着呢，_prev 析构后，左边的节点就释放了。
_prev 什么时候释放呢？_prev 是右边节点的成员，右边节点释放，_prev 就析构了。
至此逻辑上形成循环，谁都不会释放就造成了循环引用的问题，导致内存泄漏。
使用弱指针就可以解决这个问题，把ListNode 结构体中的 _next 和 _prev 改成 weak_ptr ，weak_ptr 绑定到 shared_ptr 时不会增加它的引用计数，_next，_prev 不参与资源释放管理逻辑，就成功打破了循环引用，解决这个问题。
1.4 weak_ptr
weak_ptr 不支持RAII，也不支持访问资源。如果它绑定的 shared_ptr 已经释放了资源，那么它去访问资源是很危险的。
weak_ptr 支持 expired 检查指向的资源是否过期，use_count 也可获取 shared_ptr 的引用计数，weak_ptr 想访问资源时，可以调用 lock 返回一个管理资源的 shared_ptr，如果资源已经被释放，返回的 shared_ptr 是一个空对象，如果资源没有释放，则通过返回的 shared_ptr 访问资源是安全的。
1.5 shared_ptr 的线程安全问题
shared_ptr 的引用计数对象在堆上，如果多个 shared_ptr 对象在多个线程中，进行 shared_ptr 的拷贝析构时会访问修改引用计数，就会存在线程安全的问题，所以 shared_ptr 引用计数是需要加锁或者原子操作保证线程安全的。
shared_ptr 指向的对象也是有线程安全的问题的，但是这个对象的线程安全问题不归 shared_ptr 管，应该是由外层使用 shared_ptr 的人进行线程安全的控制。
1.6 内存泄漏
什么是内存泄漏？
内存泄露指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存，一般是忘记释放或者发生异常释放程序未能执行导致的。
内存泄露的危害 ：普通程序运行一会就结束了出现内存泄漏问题也不大 ，进程正常结束，页表的映射关系解除，物理内存也可以释放。长期运行的程序出现内存泄露，影响很大，如操作系统，后台服务，长时间运行的客户端等等，不断出现内存泄漏会导致可用内存不断减少，各种功能响应越来越慢，最终卡死。
那如何避免内存泄漏呢？
. 避免使用野指针，空间及时释放，指针及时置空。
. 使用智能指针来管理资源。
. new / delete 操作符匹配使用。