C++20对智能指针有哪些改进新特性和使用模式更新-C++-PHP中文网

C++20对智能指针有哪些改进新特性和使用模式更新

P粉602998670

发布： 2025-08-07 10:55:01

原创

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c++++20并未引入新智能指针类型，但通过增强现有功能提升安全性与效率。1. 扩展constexpr支持，使智能指针可用于编译期场景，建议标记构造函数为constexpr并确保删除器兼容。2. 优化shared_ptr多线程性能并支持原子操作，建议使用std::atomic_store等函数避免手动加锁。3. 借助concepts和泛型lambda简化删除器写法，建议用std::type_identity_t和concepts约束类型特征。4. 更好集成模块系统，减少依赖并推荐在模块接口中返回智能指针以隐藏实现细节。

C++20对智能指针有哪些改进新特性和使用模式更新

C++20在智能指针方面的改进虽然没有引入全新的智能指针类型，但通过增强现有工具和语言整体能力，使得使用智能指针更加安全、高效，并提升了代码的可读性和维护性。以下是一些关键点：

1. 更好的 constexpr 支持

C++20扩展了

constexpr

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的适用范围，包括一些 STL 组件和算法。这也间接影响了智能指针的使用场景，尤其是在编译期常量表达式中。

例如，在某些模板元编程或静态初始化场景中，你可以更自然地结合

unique_ptr

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或

shared_ptr

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使用 constexpr 函数，前提是它们的操作满足编译期要求。

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建议：

如果你在编写需要在编译期处理的数据结构，并且涉及资源管理，可以尝试将构造函数或辅助函数标记为
```
constexpr
```
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。
确保使用的删除器（deleter）也支持
```
constexpr
```
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，否则会导致编译错误。

2. 对 shared_ptr 和 weak_ptr 的优化与改进

C++20并没有对

shared_ptr

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和

weak_ptr

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的接口做重大变更，但在底层实现上做了性能优化，特别是在多线程环境下的引用计数操作上更为高效。

此外，C++20 引入了

std::atomic<std::shared_ptr>

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和

std::atomic<std::weak_ptr>

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的完整支持，使得在并发环境中使用共享指针更加安全。

使用模式更新：

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在多线程环境下进行
```
shared_ptr
```
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的原子操作时，可以直接使用
```
std::atomic_load
```
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和
```
std::atomic_store
```
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。
避免手动加锁来保护
```
shared_ptr
```
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的赋值和访问，转而使用标准库提供的原子操作函数。

std::atomic<std::shared_ptr<int>> ptr;

void update() {
    auto p = std::make_shared<int>(42);
    std::atomic_store(&ptr, p);
}

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3. 更灵活的删除器（Deleter）支持

虽然这个特性在 C++11 就已存在，但 C++20 结合 Concepts 和泛型 lambda 表达式，让自定义删除器的写法更简洁、类型约束更明确。

建议：

使用泛型 lambda 作为删除器时，可以用
```
std::type_identity_t
```
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来简化模板参数推导。
如果你希望限制删除器的类型特征，可以借助 Concepts 检查删除器是否满足特定条件，比如是否是无状态的。

示例：

auto deleter = [](int* p) { delete p; };
std::unique_ptr<int, decltype(deleter)> ptr(new int(10), deleter);

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4. 更好地与模块（Modules）集成

C++20 引入了模块（Modules），这是对传统头文件机制的重大改进。虽然模块本身不直接影响智能指针的行为，但它改变了我们组织代码的方式，进而影响到智能指针的使用习惯。

实际影响：

模块可以帮助减少不必要的头文件依赖，避免因包含
```
<memory>
```
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而引入过多间接依赖。
在模块接口中返回
```
unique_ptr
```
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或
```
shared_ptr
```
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成为一种推荐做法，因为这样可以隐藏实现细节，提升封装性。

例如：

export module mymodule;

import <memory>;

export class MyClass {
public:
    static std::unique_ptr<MyClass> create() {
        return std::make_unique<MyClass>();
    }
private:
    MyClass() = default;
};

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总的来说，C++20 对智能指针的改进更多体现在底层性能、并发支持和语言集成方面，而不是直接新增功能。这些变化让开发者在使用智能指针时能写出更安全、高效的代码，同时也能更好地利用现代 C++ 的新特性。

基本上就这些。

以上就是C++20对智能指针有哪些改进新特性和使用模式更新的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！