C++如何使用智能指针实现资源共享

使用std::shared_ptr实现资源共享，通过引用计数管理对象生命周期，配合std::weak_ptr打破循环引用，推荐使用std::make_shared创建对象，避免裸指针重复初始化，注意线程安全与所有权问题。

在C++中，智能指针是管理动态内存和实现资源共享的重要工具。它们通过自动管理对象的生命周期，避免内存泄漏和重复释放的问题。要实现资源共享，主要使用 std::shared_ptr，它采用引用计数机制，允许多个指针共享同一个对象。

1. 使用 std::shared_ptr 实现资源共享

std::shared_ptr 是最常用的用于资源共享的智能指针。当多个 shared_ptr 指向同一对象时，引用计数会增加；当某个 shared_ptr 被销毁或重新赋值时，引用计数减少；当计数为0时，对象自动被删除。

#include <iostream><br>#include <memory><br><br>int main() {<br>    std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>(42);<br>    std::cout << "Value: " << *ptr1 << ", Ref count: " << ptr1.use_count() << "\n";<br><br>    {<br>        std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1; // 共享所有权<br>        std::cout << "Value: " << *ptr2 << ", Ref count: " << ptr1.use_count() << "\n";<br>    } // ptr2 离开作用域，引用计数减1<br><br>    std::cout << "Ref count after ptr2 destroyed: " << ptr1.use_count() << "\n";<br>    return 0;<br>}

输出：
Value: 42, Ref count: 1
Value: 42, Ref count: 2
Ref count after ptr2 destroyed: 1

2. 避免循环引用：使用 std::weak_ptr

当两个 shared_ptr 相互持有对方时，会导致引用计数无法归零，从而引发内存泄漏。这时应使用 std::weak_ptr 来打破循环。

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struct Node;<br>using NodePtr = std::shared_ptr<Node>;<br>using WeakNodePtr = std::weak_ptr<Node>;<br><br>struct Node {<br>    int data;<br>    NodePtr parent;<br>    NodePtr child; // 如果都用 shared_ptr，父子互相引用会形成循环<br>    // 正确做法：child 用 shared_ptr，parent 用 weak_ptr<br>    WeakNodePtr parent_weak;<br><br>    Node(int d) : data(d) {}<br>    ~Node() { std::cout << "Node " << data << " destroyed.\n"; }<br>};

这样，即使 child 持有 parent 的 weak_ptr，也不会增加引用计数，避免了资源无法释放的问题。

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3. 创建共享对象的推荐方式：std::make_shared

使用 std::make_shared<T>() 比直接 new 更安全高效。它在一个内存分配中同时创建控制块和对象，提升性能，并避免异常安全问题。

• std::shared_ptr<MyClass> p = std::make_shared<MyClass>(arg1, arg2);
• 不要将裸指针（new 出来的）多次赋给不同的 shared_ptr

4. 注意事项与最佳实践

使用智能指针实现资源共享时需注意以下几点：

• 避免从 this 创建新的 shared_ptr，应让类继承 std::enable_shared_from_this
• 不要将同一个裸指针用于多个 shared_ptr 初始化
• 在多线程环境中，shared_ptr 的引用计数是线程安全的，但所指向对象的访问仍需同步
• 临时需要观察对象但不参与所有权时，使用 weak_ptr 并通过 lock() 获取临时 shared_ptr

基本上就这些。合理使用 shared_ptr 和 weak_ptr，能有效实现安全的资源共享，减少手动管理内存带来的风险。

以上就是C++如何使用智能指针实现资源共享的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！