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C++11智能指针unique_ptr和shared_ptr使用

P粉602998670

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发布时间:2025-09-20 16:18:02

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来源于php中文网

原创

C++11引入unique_ptr和shared_ptr管理动态内存。unique_ptr独占所有权,不可复制但可移动,离开作用域时自动释放资源;shared_ptr通过引用计数实现共享所有权,最后一个指针销毁时释放对象,但需警惕循环引用问题。推荐优先使用unique_ptr,需要共享时选用shared_ptr,并尽量使用make_unique和make_shared创建,以提升安全与性能。

c++11智能指针unique_ptr和shared_ptr使用

C++11引入了智能指针来帮助开发者更安全地管理动态内存,避免内存泄漏和悬空指针等问题。unique_ptrshared_ptr 是其中两个核心类型,各自适用于不同的资源管理场景。

unique_ptr:独占所有权的智能指针

unique_ptr 表示对所指向对象的独占所有权。同一时间只能有一个 unique_ptr 指向某个对象,不能复制,但可以转移所有权(通过 move 语义)。

适合用于生命周期明确、不需要共享的对象管理。

  • 创建方式:

使用 make_unique(C++14 起推荐,C++11 可手动 new):

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

std::unique_ptr ptr1 = std::make_unique(42);
std::unique_ptr ptr2(new int(10)); // C++11 兼容写法
  • 不能复制,但可移动:
std::unique_ptr ptr3 = std::move(ptr1); // 合法,ptr1 变为空
// std::unique_ptr ptr4 = ptr2; // 错误!禁止复制
  • 自动释放资源:

当 unique_ptr 离开作用域时,自动调用 delete,无需手动释放。

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shared_ptr:共享所有权的智能指针

shared_ptr 实现共享所有权,多个 shared_ptr 可以指向同一个对象,内部使用引用计数机制,当最后一个 shared_ptr 被销毁时,对象自动被释放。

适合需要多个所有者共享资源的场景。

  • 创建方式:
std::shared_ptr sptr1 = std::make_shared(100);
std::shared_ptr sptr2(new int(200)); // 不推荐,建议用 make_shared
  • 可复制,引用计数增加:
std::shared_ptr sptr3 = sptr1; // 引用计数 +1
auto sptr4 = sptr1; // 同样合法
  • 引用计数查看:
std::cout
  • 循环引用问题:

如果两个 shared_ptr 相互持有对方,会导致引用计数无法归零,内存无法释放。此时应使用 weak_ptr 打破循环。

选择建议

  • 优先使用 unique_ptr:性能更好,无额外开销,语义清晰。
  • 只有在确实需要共享所有权时才使用 shared_ptr
  • 尽量使用 make_uniquemake_shared,它们更安全且效率更高(避免多次内存分配)。
  • 避免将原始指针交给多个智能指针管理,防止重复释放。

基本上就这些。合理使用 unique_ptr 和 shared_ptr,能显著提升代码的安全性和可维护性。

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