hared_ptr和unique_ptr互转

C++中的智能指针最常用的是shared_ptr和unique_ptr，C++新手最常问的问题是我从一个函数中拿到unique_ptr，但要转成shared_ptr才能使用，要怎么转换？同理是否能将shared_ptr转换成unique_ptr？

我们先简单看看shared_ptr是什么。

std::shared_ptr<Widget> a = std::make_shared<Widget>();

这句代码会在栈中创建一个shared_ptr对象，其最基本的2个指针，一个指向在堆中创建的Widget对象，一个指向一个引用计数，方便后续记录有多少个shared_ptr引用了该Widget对象。

std::shared_ptr<Widget> a = std::make_shared<Widget>();
std::shared_ptr<Widget> b = a;

当指向了b = a的赋值语句后，内存的状态如下，也就是大家一起维护着Widget对象和引用计数，C++11对count还没有线程安全保护，新版C++对这块已经做了支持，这也意味着性能会有所下降。

unique_ptr的实现则要简单很多，他内部只维护了一个Ptr指针指向堆中的对象，并且不支持赋值等操作，只支持移动语义，也就是说有且只有一个指针能执行Widget

std::unique_ptr<Widget> a = std::make_unique<Widget>();
std::unique_ptr<Widget> b = std::move(a);

那我们看看相互转换的问题：

Q: unique_ptr转换成shared_ptr？

由于unique_ptr的语义是唯一拥有ownership，那只要对他执行move操作就能把ownership转移出去给shared_ptr

std::unique_ptr<Widget> a = std::make_unique<Widget>();
std::shared_ptr<Widget> b = std::move(a);

这样a就等价于nullptr，而b则指向了堆中的Widget对象，切count=1。

Q：shared_ptr转换成unique_ptr？

由于shared_ptr本质上是多人拥有ownership，所以要转换成语义更加严格的单人拥有ownership是做不到的，就像图2中a和b都指向了同一个对象，这种情况如果要转成一个unique_ptr c的话就需要同时清除掉a和b对于Widget的指向，这是很难做到的，所以标准里面不支持shared_ptr转成unique_ptr。

一句话总结这个原则，严格条件的ownership能转成宽松条件的ownership。