C++智能指针回调函数 资源释放回调机制

C++智能指针通过自定义删除器实现资源释放回调，如unique_ptr和shared_ptr可在析构时执行清理逻辑，结合weak_ptr可避免循环引用，确保资源安全释放并触发通知。

在C++中使用智能指针管理资源时，常需要在对象销毁时执行一些清理逻辑，比如释放非内存资源、通知其他模块、记录日志等。这时可以通过自定义删除器（deleter）或回调函数机制实现资源释放时的回调处理。

自定义删除器实现回调

智能指针如 std::unique_ptr 和 std::shared_ptr 都支持自定义删除器，可以在指针释放时触发回调。

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std::unique_ptr 示例：

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#include 
#include 

void cleanup_callback(void* resource) {
    std::cout << "释放非内存资源: " << resource << std::endl;
    // 实际资源释放逻辑，如 close(fd), SDL_FreeSurface 等
}

int main() {
    auto deleter = [](int* ptr) {
        std::cout << "智能指针即将删除 int 对象: " << *ptr << std::endl;
        cleanup_callback(ptr);
        delete ptr;
    };

    std::unique_ptr ptr(new int(42), deleter);

    // 当 ptr 离开作用域时，自动调用 lambda 删除器
    return 0;
}

std::shared_ptr 自定义删除器：

#include 
#include 

void resource_cleanup(int* p) {
    std::cout << "shared_ptr 回调: 清理资源 " << *p << std::endl;
    delete p;
}

int main() {
    std::shared_ptr sp(new int(100), resource_cleanup);

    auto copy = sp;  // 引用计数 +1
    std::cout << "引用计数: " << sp.use_count() << std::endl;

    // 只有当最后一个 shared_ptr 销毁时才调用删除器
    return 0;  // 输出: shared_ptr 回调: 清理资源 100
}

利用 shared_ptr 的删除器实现事件通知

可以将删除器设计为调用某个注册的回调函数，实现资源释放时的事件通知机制。

#include 
#include 
#include 

class ResourceManager {
public:
    using Callback = std::function;

    template
    std::shared_ptr make_managed(T* ptr, Callback on_release) {
        return std::shared_ptr(ptr, [on_release](T* p) {
            on_release();     // 先执行回调
            delete p;         // 再释放对象
        });
    }
};

void on_resource_freed() {
    std::cout << "资源已被释放，触发回调" << std::endl;
}

int main() {
    ResourceManager rm;
    auto managed = rm.make_managed(new int(99), on_resource_freed);

    // 使用 managed...
    std::cout << "使用中: " << *managed << std::endl;

    // 作用域结束，shared_ptr 析构，触发回调
    return 0;
}

弱指针避免循环引用中的回调问题

如果回调中持有 shared_ptr，容易造成循环引用。应使用 std::weak_ptr 避免。

#include 
#include 

class Node {
public:
    std::shared_ptr parent;
    ~Node() {
        std::cout << "Node 被销毁" << std::endl;
    }
};

void deferred_cleanup(std::weak_ptr weak) {
    // 延迟或条件性清理
    auto ptr = weak.lock();
    if (ptr) {
        std::cout << "清理观察到的对象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "对象已销毁，无需处理" << std::endl;
    }
}

int main() {
    auto node = std::make_shared();
    // 注册一个基于 weak_ptr 的删除回调
    std::shared_ptr guard(node, [weak = std::weak_ptr(node)](Node*) {
        deferred_cleanup(weak);
    });

    node.reset();  // 释放主引用
    guard.reset(); // 最后一个引用释放，触发回调
    return 0;
}

通过自定义删除器，C++ 智能指针可以灵活实现资源释放时的回调机制。无论是释放文件句柄、网络连接，还是通知系统资源状态变化，都能做到自动、安全、解耦。关键是把释放逻辑封装在删除器中，并注意避免循环引用。

基本上就这些。不复杂但容易忽略细节，比如删除器的拷贝语义和异常安全。实际项目中建议配合 RAII 类封装，而不是到处写 lambda 删除器。