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C++ unique_ptr使用独占所有权指针实现

P粉602998670

发布： 2025-09-01 10:00:02

原创

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unique_ptr是C++中用于独占所有权管理的智能指针，通过RAII机制防止内存泄漏；它定义于<memory>头文件，推荐使用make_unique创建对象；不支持复制构造和赋值，但可通过std::move转移所有权；可用于函数参数和返回值传递，支持自定义删除器以管理非内存资源；无运行时开销，是现代C++管理动态对象的首选工具。

c++ unique_ptr使用独占所有权指针实现

C++ 中的 unique_ptr 是一种智能指针，用于实现对动态分配对象的独占所有权管理。它确保同一时间只有一个

unique_ptr

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拥有该对象的所有权，当

unique_ptr

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被销毁时，其所管理的对象也会自动被删除，从而有效防止内存泄漏。

基本用法

unique_ptr

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定义在 <memory> 头文件中，使用时需包含该头文件。它通过 RAII（资源获取即初始化）机制管理资源。

创建一个

unique_ptr

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的常见方式：

std::unique_ptr<int> ptr1(new int(42));
// 或更推荐的方式
auto ptr2 = std::make_unique<int>(42);

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std::make_unique 是 C++14 引入的辅助函数，推荐使用它来创建对象，因为它更安全（避免内存泄漏风险）且更简洁。

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独占所有权语义

unique_ptr

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不允许复制构造或复制赋值，因为它代表的是独占所有权。以下代码会编译失败：

auto ptr = std::make_unique<int>(10);
auto ptr2 = ptr;        // 错误：不能复制
ptr2 = ptr;             // 错误：不能赋值

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但可以通过 std::move 转移所有权：

auto ptr = std::make_unique<int>(10);
auto ptr2 = std::move(ptr);  // 所有权转移
// 此时 ptr 为空，ptr2 指向对象
if (!ptr) {
    std::cout << "ptr is null\n";
}

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转移后原指针变为 nullptr，确保任何时候只有一个指针拥有资源。

作为函数参数和返回值

在函数间传递

unique_ptr

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时，通常采用移动语义。

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函数返回

unique_ptr

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：

std::unique_ptr<int> createValue() {
    return std::make_unique<int>(100);
}

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函数接收

unique_ptr

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参数（通过移动）：

void consumeValue(std::unique_ptr<int> ptr) {
    std::cout << *ptr << "\n";
}  // ptr 在这里被析构，对象被释放
<p>// 调用
auto val = std::make_unique<int>(50);
consumeValue(std::move(val));  // 显式移动</p>

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如果只是想观察对象而不转移所有权，应传递引用：

void inspectValue(const std::unique_ptr<int>& ptr) {
    if (ptr) std::cout << *ptr << "\n";
}

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自定义删除器（可选）

默认情况下，

unique_ptr

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使用

delete

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释放资源，但可以指定自定义删除器，例如用于 C 风格资源管理：

void close_file(FILE* f) {
    if (f) fclose(f);
}
<p>auto file = std::unique_ptr<FILE, decltype(&close_file)>(fopen("test.txt", "r"), &close_file);</p>

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这使得