[`unique_ptr`](https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/unique_ptr)與[`shared_ptr`](https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/shared_ptr)都是智慧指標，箱對於原本的raw pointer，智慧指標使用起來更方便，也不用擔心delete的問題。

## unique_ptr
`unique_ptr` 的特點是，它保證在一個時間內，只會有一個指標的擁有者，也就是這個指標不能被複製跟移動，當 `unique_ptr` 離開它的scope時候，它所擁有的指標也隨之被delete。這讓你不用擔心memory leak的問題。
假設我們有一個class叫 `BigBuffer` ，原本分配記憶體的方法：
```cpp
BigBuffer* bigBuf = new BigBuffer(bufferSize);
// Use buffer here
delete bigBuf;
```

用 `unique_ptr`：
```cpp
auto bigBuf = std::make_unique<BigBuffer>(bufferSize);
// Use buffer here
// bigBuf will be released when exiting scope
```

我們統一用[`std::make_unique<>`](https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/unique_ptr/make_unique)這個template function來建立 `unique_ptr` ，角括號 `<>` 裡面要帶入你要建立的型別，後面的括號 `()` 就是型別的constructor，使用起來跟 `new` 是一樣的。
因為 `std::make_unique<>` 裡面已經有表明型別了，所以變數就用 `auto` 就可以了，不用再寫一次型別。

一旦 `unique_ptr` 建立之後，使用起來就跟一般指標沒有兩樣，都是用 `->` 來操作：`bigBuf->setXXX()` or `bigBuf->getXXX()`。
但是別忘記 `unique_ptr` 本身還是一個local variable，所以我們可以用 `.` 來操作 `unique_ptr` ，例如我們可以用 `.reset()` 重新配一個指標：
```cpp
BigBuffer* pBuffer = new BigBuffer();
bigBuf.reset(pBuffer);
```
這時候舊指標會自動delete，如果記憶體分配有成功的話，bigBuf會接管剛剛new出來的指標，或者變成 `nullptr` （記憶體分配失敗）。

如果單純想要釋放指標，那就單純的呼叫 `reset()` 就好。
```cpp
bigBuf.reset(); // Now I'm nullptr
```

如果要分配陣列的話：
```cpp
auto intArray = std::make_unique<int[]>(1024);
```

使用方式也是一樣的：
```cpp
intArray[5] = 555;
```

不過對於陣列的操作更建議使用 `std::array` 。

如果有什麼特殊原因讓你決定不再讓 `unique_ptr` 來幫你管理指標，可以用 `release()` 來讓出指標：
```cpp
auto intArray = std::make_unique<int[]>(1024);
int* intArrayRaw = intArray.release(); // Now I don't care anymore
```
但是這時候呼叫 `delete[]` （或 `delete` ）的責任又回到你身上了。所以千萬不要把 `release()` 跟 `reset()` 搞混了。

`unique_ptr` 不能被複製跟移動，所以下列的寫法都編不過：
```cpp
auto ptr1 = std::make_unique<int>(5);
std::unique_ptr<int> ptr2(ptr1);  // Error
std::unique_ptr<int> ptr2 = ptr1; // Error
```
在Visual Studio 2017上，錯誤訊息是這樣：`error C2280: 'std::unique_ptr<int,std::default_delete<int>>::unique_ptr(const std::unique_ptr<int,std::default_delete<int>> &)': attempting to reference a deleted function`。
其實就是`unique_ptr`的copy constructor跟assignment operator都被標記為delete了。

### Move a unique_ptr
如果一定要把 unique_ptr 指定給別人可以嗎？可以的，用 `std::move()` 來轉移：
```cpp
auto ptr1 = std::make_unique<int>(5);
// do something
auto anotherPtr = std::move(ptr1);
```

ptr1原本所管理的指標會轉移給 anotherPtr，ptr1 會變成 nullptr。

## shared_ptr
建立一個 `shared_ptr` 是使用[`std::make_shared()`](https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/shared_ptr/make_shared)：
```cpp
auto myBuf = std::make_shared<BigBuffer>(bufferSize);
```

但是 `shared_ptr` 可以被複製與移動，這是跟 `unique_ptr` 的差別：
```cpp
auto myBuf = std::make_shared<BigBuffer>(bufferSize);

std::shared_ptr<BigBuffer> bufCopy = myBuf;
```

現在 bufCopy 跟 myBuf 都指向同一個指標，他們都可以操作這個指標：
```cpp
myBuf->setZero(startAddr, endAddr);
bufCopy->setOne(startAddr, endAddr);
```

`shared_ptr` 內部有一個參考記數（reference count）來紀錄它所擁有的指標已經分享給幾個變數了，只要有變數離開了他的scope，參考記數就會減少，反之，要是像上面那樣有人複製指標，參考記數就會增加，參考記數歸0的時候，指標就會被釋放。

有了 `shared_ptr` 我們就不必擔心 delete 的責任問題：
```cpp
std::shared_ptr<BigBuffer> getBuffer(int32_t bufferSize) {
    return std::make_shared<BigBuffer>(bufferSize);
}

int main() {
    auto myBuf = getBuffer(1024); // new(malloc) memory
    // use myBuf

    return 0;
} // myBuf delete memory here
```

`shared_ptr` 有一個問題是可以會「循環參考」（cyclic references），也就是 share_ptr A 指向另一個 share_ptr B ，然後 share_ptr B 又指向 share_ptr A，這造成參考記數（reference count）不會減少而永遠無法釋出指標。這個是需要注意的。

但是 `shared_ptr` 還是讓記憶體的管理問題大大減少，應該用 `shared_ptr` 來代替 `new` & `delete` 。