smart pointers(智能指针)是行为很像指针但是增加了指针没有提供的功能的 objects。例如,《C++箴言:使用对象管理资源》阐述了标准 auto_ptr 和 tr1::shared_ptr 是怎样被应用于在恰当的时间自动删除的 heap-based resources(基于堆的资源)的。STL containers 内的 iterators(迭代器)几乎始终是 smart pointers(智能指针);你绝对不能指望用 "++" 将一个 built-in pointer(内建指针)从一个 linked list(线性链表)的一个节点移动到下一个,但是 list::iterators 可以做到。
real pointers(真正的指针)做得很好的一件事是支持 implicit conversions(隐式转换)。derived class pointers(派生类指针)隐式转换到 base class pointers(基类指针),pointers to non-const objects(指向非常量对象的指针)转换到 pointers to const objects(指向常量对象的指针),等等。例如,考虑在一个 three-level hierarchy(三层继承体系)中能发生的一些转换:
class Top { ... };
class Middle: public Top { ... };
class Bottom: public Middle { ... };
Top *pt1 = new Middle; // convert Middle* => Top*
Top *pt2 = new Bottom; // convert Bottom* => Top*
const Top *pct2 = pt1; // convert Top* => const Top*
在 user-defined smart pointer classes(用户定义智能指针类)中模仿这些转换是需要技巧的。我们要让下面的代码能够编译:
template<typename T>
class SmartPtr {
public: // smart pointers are typically
explicit SmartPtr(T *realPtr); // initialized by built-in pointers
...
};
SmartPtr<Top> pt1 = // convert SmartPtr<Middle> =>
SmartPtr<Middle>(new Middle); // SmartPtr<Top>
SmartPtr<Top> pt2 = // convert SmartPtr<Bottom> =>
SmartPtr<Bottom>(new Bottom); // SmartPtr<Top>
SmartPtr<const Top> pct2 = pt1; // convert SmartPtr<Top> =>
// SmartPtr<const Top>
在同一个 template(模板)的不同 instantiations(实例化)之间没有 inherent relationship(继承关系),所以编译器认为 SmartPtr<Middle> 和 SmartPtr<Top> 是完全不同的 classes,并不比(比方说)vector<float> 和 Widget 的关系更近。为了得到我们想要的在 SmartPtr classes 之间的转换,我们必须显式地为它们编程。