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C++如何在内存管理中使用shared_ptr共享资源

P粉602998670

发布： 2025-09-04 08:55:01

原创

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shared_ptr通过引用计数实现共享资源的自动内存管理，避免内存泄漏与重复释放；使用make_shared创建更安全高效；循环引用问题可通过weak_ptr解决。

c++如何在内存管理中使用shared_ptr共享资源

C++中，

shared_ptr

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是实现资源共享和自动内存管理的关键工具。它通过一种精巧的引用计数机制，允许多个指针安全地共同“拥有”同一份动态分配的资源。当最后一个

shared_ptr

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不再指向该资源时，资源便会自动被释放，从而一劳永逸地解决了传统裸指针带来的内存泄露和重复释放等棘手问题，尤其是在需要多方协作管理同一对象生命周期的场景下，它的价值更是无可替代。

shared_ptr

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的核心在于其内部维护的引用计数。每当一个新的

shared_ptr

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指向一个对象时，引用计数就会增加；当一个

shared_ptr

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被销毁或重新指向其他对象时，引用计数便会减少。一旦引用计数归零，这意味着没有任何

shared_ptr

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再“关心”这个对象了，此时

shared_ptr

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的析构函数便会触发对象的删除。

这套机制，在我看来，简直是现代C++处理共享资源的一大福音。想想看，以前我们管理一个在多个模块间传递的对象，需要小心翼翼地追踪谁是“最终拥有者”，谁负责

delete

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。一旦稍有疏忽，轻则内存泄露，重则程序崩溃。

shared_ptr

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把这份重担接了过去，我们只需要关注如何使用资源，而不用过度担忧其生命周期。

我们通常会使用

std::make_shared

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来创建

shared_ptr

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。这不仅仅是为了方便，更重要的是它能提供更好的性能和异常安全性。比如，要创建一个

MyClass

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的共享实例：

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#include <memory>
#include <iostream>

class MyClass {
public:
    MyClass() { std::cout << "MyClass constructed\n"; }
    ~MyClass() { std::cout << "MyClass destructed\n"; }
    void doSomething() { std::cout << "MyClass doing something\n"; }
};

int main() {
    // 使用 make_shared 创建
    std::shared_ptr<MyClass> ptr1 = std::make_shared<MyClass>();
    ptr1->doSomething();

    // 另一个 shared_ptr 共享所有权
    std::shared_ptr<MyClass> ptr2 = ptr1;
    std::cout << "Reference count: " << ptr1.use_count() << "\n"; // 输出 2
    ptr2->doSomething();

    {
        std::shared_ptr<MyClass> ptr3 = ptr1;
        std::cout << "Reference count: " << ptr1.use_count() << "\n"; // 输出 3
    } // ptr3 离开作用域，引用计数减1

    std::cout << "Reference count: " << ptr1.use_count() << "\n"; // 输出 2

    // ptr1 和 ptr2 离开 main 作用域时，MyClass 会被析构
    return 0;
}

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