1. 动态内存和智能指针
C++提供了两种智能指针管理动态对象，负责自动释放所指对象。
类似vector，智能指针也是模板。创建一个只能指针时，需要给出指针可以指向的类型。
1.1 shared_ptr
make_shared定义在头文件memory内。
类似于顺序容器的emplace成员，make_shared使用其参数构造所指向的对象。如果不传递任何参数，对象就会进行值初始化。
1.1.1 shared_ptr计数器
每个shared_ptr会有一个与之关联的计数器，记录着和它指向同一对象的shared_ptr数目。
拷贝shared_ptr时，计数会递增。如 当使用一个shared_ptr初始化另一个shared_ptr，将一个shared_ptr作为参数传递给一个函数，将shared_ptr作为函数返回值。
改变shared_ptr指向对象,一个shared_ptr被销毁，计数器递减。具体的实现为，shared_ptr的析构函数会递减所指对象的引用计数。
当shared_ptr计数器减为0，shared_ptr的析构函数就会自动释放所指的对象。
1.1.2 使用动态生存期的资源的类
程序使用动态内存出于三个原因：
对于第三种原因，可使用shared_ptr实现数据共享：
需要共享数据(动态内存分配)，但是多个共享者的生命周期又不同。希望分配的资源和共享者具有独立的生命周期(shared_ptr计数器机制)。用了shared_ptr,只要有共享者仍然指向该对象，该对象就不会被销毁
如上所示，用make_shared在堆区分配内存(共享)，然后把用shared_ptr存放数据的地址(独立的生命周期)。在拷贝对象时，StrBlob的数据成员data也会被拷贝，当拷贝的某个对象被释放，只要还有对象存在，data的计数就不会为0，这块堆空间也就一直没被释放。
1.2 直接管理内存
1.2.1 动态分配内存new,delete
new：创建对象，返回指针。
delete：销毁指针所指对象，释放对应内存。
1.2.1.1 new
默认情况下，动态分配的对象是默认初始化的。也就是内置类型的对象的值将是没定义的。
也可以用圆括号进行值初始化，或者使用花括号进行列表初始化：
补充：对于定义了构造函数的类而言，值初始化(给出括号但不给初始值-见类那一章)是没有意义的，对象实际使用的是默认初始化。而对于内置类型，默认初始化得到未定义值，值初始化会得到一个良好定义的值。
如果使用new时，提供了一个圆括号包裹的初始化器，那么可以使用auto自动推导要分配的类型。使用这种方法要求只能用一个初始化器
可以用new分配const对象，除非对象定义了默认构造函数，可以隐式初始化，否则必须显式初始化，new返回的是一个指向常量的指针：
当程序所分配的空间耗尽时，new会失败，抛出bad_alloc异常，可以改变使用new的方式阻止抛出异常：
第二中形式的new称为定位new，允许向new传递诸如上文的nothrow的额外参数。
1.2.1.2 delete
传递给delete的指针必须是指向动态分配的内存的指针或者是空指针。
尝试释放一块并非new的内存，或者释放同一空间两次(多个指针指向同一空间)，都会产生未定义的行为。
可以向释放普通指针一样释放指向常量的指针。
使用常规指针的动态对象的生命周期到被显式释放时为止。(智能指针会随着对象销毁而释放内存)
而一旦常规指针自身生命周期结束，他所申请的动态对象将无法再被释放。所以一定要delete。
delete之后的指针就称为空悬指针，即指向曾经保存数据对象但现在已经无效的内存的指针。空悬指针具有野指针(未初始化的指针)的所有缺点。
如何处理空悬指针？在指针所指向内存释放后将其赋值为nullptr；但是此方法很有限，当有多个指针指向同一内存时，重置一个指针，其他指针还会出错。
1.3 shared_ptr结合new
shared_ptr具有接收普通指针的构造函数。但是该构造函数是explicit的，即不能隐式将普通指针转化为智能指针，需要使用直接初始化来显式初始化智能指针。
也可以使用reset完成指针类型转换：
用来初始化智能指针的普通指针必须指向动态内存，因为当智能指针最后会默认使用delete释放它所关联的对象。如果使用不指向动态内存的指针初始化智能指针，需要定义自己的释放操作来替代delete。
1.3.1 智能指针注意事项
当把shared_ptr绑定到普通指针时，就将管理内存的责任交给了shared_ptr，不要再通过普通指针访问对象。如下：
不要使用get的返回值初始化另一个智能指针或为智能指针赋值。get返回一个指向智能指针所指对象的内置指针。
1.4 智能指针和异常
智能指针在发生异常时也能完成内存的释放。
而如果是直接管理内存的方式，则不能释放内存：
为C和C++两种语言设计的类，通常要求用户显式释放所使用的任何资源，即分配了资源，但是没有析构函数，如果忘记释放，也会造成资源泄露。
可以使用改造版的shared_ptr帮忙自动释放资源。默认情况下，shared_ptr假定指向动态内存，当计数清0时，对所管理的对象执行delete操作。只要写一个针对性的资源释放函数(称为删除器函数)来代替delete，就能使用shared_ptr自动释放资源。
比如对如下C和C++都可使用的网络库操作：
定义删除器，用于关闭网络释放资源：
创建一个改造后的shared_ptr指向connection的对象：
1.5 unique_ptr
1.5.1 unique_ptr基础
unique_ptr只能绑定到内置指针上。
unique_ptr拥有他所指向的对象，所以不支持普通的拷贝和赋值操作。一个时刻只能有一个unique_ptr指向一个给定对象，当该unique_ptr被销毁时，所指向的对象也被销毁。
虽然unique_ptr不支持普通的赋值和拷贝操作，但可以使用release或者reset将指针所有权从一个unique_ptr转移到另一个：
注意release以后一定要接收结果，或是重新绑定至智能指针，或是直接管理返回的内置指针。否则将导致指针和它所指的对象丢失。
可以拷贝和赋值一个将要被销毁的unique_ptr对象。
return临时对象：
或者return局部遍历：
1.5.2 重载默认删除器
默认情况下，unique_ptr以delete作为默认删除器。
和shared_ptr不同，如果重载了unique_ptr的删除器，在构造该类型的对象时需要在尖括号内unique_ptr指向类型之后提供删除器类型(类似重载关联函数的比较操作)。如下：
1.6 weak_ptr
weak_ptr不控制所指对象的生存周期，指向由shared_ptr管理的对象，不会增加引用计数。
由于weak_ptr所指对象可能不存在(被释放)，所以不能直接用weak_ptr访问对象，需要调用lock。
weak_ptr不会影响对象生命周期，也可以处理对象为空的情况。
2. 动态数组
2.1 new
前面提到用new动态创建对象，现在使用new动态创建一个对象的数组。
使用[]在new时指定分配的对象数目：
new返回的是一个指向元素的指针，而不是数组。所以不能对返回值调用begin和end，同样的也不能使用范围for循环。
2.1.1 初始化动态数组
值初始化：
列表初始化，当初始值数目小于元素数目，剩下的元素将被值初始化，如果初始值数目大于元素数目，将抛出bad_array_new_length异常：
由于不能用括号包裹初始化器进行初始化，所以不能用auto分配数组。
当试图将动态数组元素数量设置为0时，代码能正常工作，会得到一个合法的非空指针，可以用该指针加上0，或者减去自身。但无法访问。
2.1.2 释放动态数组
释放动态数组和释放单个元素不同，要加上方括号：
先销毁pa的元素，再释放内存，元素按逆序销毁。
使用数组的类型别名创建动态数组时，new表达式不需要[]。但是删除时，无论如何都要带上[]。
2.1.3 智能指针和动态数组
标准库提供了可以管理new分配数组的unique_ptr版本，定义该unique_ptr时，在类型名后跟上[]。
由于up指向数组，所以当unique_ptr被释放时，会调用delete[]。
和unique_ptr不同，shared_ptr不支持直接管理动态数组，如果一定要使用shared_ptr管理动态数组，需要提供自己定义的删除器，如果不提供删除器，默认会使用delete去销毁一个动态数组，这是未定义的行为：
即使用改变了删除器的版本去管理动态数组，也会有问题：
2.2 allocator类
使用new可能会造成空间浪费。new将分配内存和构造对象组合在一起，可能创建了一些永远也用不到的对象，还会导致没有默认构造函数的类无法动态分配数组。
如上，分配了n个string对象的空间，但可能只用了前几个，就被delete[]了。
allocator分配的内存是原始的、未构造的。
allocate只是分配了这么大的空间，里面什么都没有：
没有构造的原始内存是不能使用的。需要调用construct构造后才能使用：
用完对象后需要对每个对象调用destrory完成对象销毁。
销毁完对象的空间可以再次使用，或者释放内存（全部释放，需要把所有构造的对象destroy）：
allocator可以拷贝和填充未被初始化的内存（但是需要先被allocate分配）：
uninitialized_copy返回最后一个构造的元素之后的元素。