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c++中如何使用shared_ptr_shared_ptr智能指针应用详解

裘德小鎮的故事

发布： 2025-09-21 10:42:01

原创

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shared_ptr通过引用计数管理对象生命周期，使用make_shared创建更安全，避免循环引用需用weak_ptr，支持与unique_ptr转换及自定义删除器。

c++中如何使用shared_ptr_shared_ptr智能指针应用详解

在C++中，shared_ptr 是一种智能指针，用于实现对象的共享所有权。它通过引用计数机制自动管理动态分配对象的生命周期，当最后一个指向对象的 shared_ptr 被销毁或重置时，对象会自动被删除，从而有效防止内存泄漏。

1. shared_ptr 基本用法

要使用 shared_ptr，需要包含头文件 <memory>。创建 shared_ptr 推荐使用 std::make_shared，因为它更高效且异常安全。

#include <memory>
#include <iostream>
<p>int main() {
// 使用 make_shared 创建 shared_ptr
std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>(42);
std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1;  // 引用计数变为2</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>std::cout << *ptr1 << std::endl;  // 输出 42
std::cout << ptr1.use_count() << std::endl;  // 输出 2

return 0;

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} // ptr1 和 ptr2 离开作用域，引用计数减至0，内存自动释放

2. 引用计数与资源管理

shared_ptr 内部维护一个引用计数，记录有多少个 shared_ptr 共享同一个对象。常用成员函数包括：

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use_count()：返回当前引用计数（调试用，非原子）
reset()：释放所有权，可指定新对象
get()：获取原始指针，不改变引用计数
operator bool()：判断是否持有对象

std::shared_ptr<int> p1 = std::make_shared<int>(100);
std::shared_ptr<int> p2 = p1;
<p>p1.reset();  // p1 不再指向对象，引用计数减1
std::cout << p2.use_count() << std::endl;  // 输出 1</p>

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3. 避免循环引用

当两个对象互相使用 shared_ptr 指向对方时，引用计数无法降为0，导致内存泄漏。应使用 std::weak_ptr 打破循环。

#include <memory>
<p>struct Node {
std::shared_ptr<Node> parent;
std::shared_ptr<Node> child;
};</p><p>// 错误示例：循环引用
auto node1 = std::make_shared<Node>();
auto node2 = std::make_shared<Node>();
node1->child = node2;
node2->parent = node1;  // 循环引用，无法释放</p><p>// 正确做法：使用 weak_ptr
struct SafeNode {
std::weak_ptr<SafeNode> parent;
std::shared_ptr<SafeNode> child;
};</p>

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4. shared_ptr 与普通指针和 unique_ptr 的转换

shared_ptr 可以从裸指针构造，但应尽量避免直接传裸指针，以防多次构造导致重复释放。

从 unique_ptr 转换：std::move 后赋值给 shared_ptr
获取原始指针：get() 方法，仅用于传递，不用于管理
自定义删除器：可在构造时指定删除逻辑，如关闭文件句柄

std::unique_ptr<int> uptr = std::make_unique<int>(50);
std::shared_ptr<int> sptr = std::move(uptr);  // 合法转换
<p>// 自定义删除器
auto deleter = [](int* p) {
std::cout << "Deleting int\n";
delete p;
};
std::shared_ptr<int> custom_ptr(new int(99), deleter);</p>

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基本上就这些。合理使用 shared_ptr 能显著提升代码安全性，注意避免循环引用，优先使用 make_shared，并在必要时配合 weak_ptr 使用。不复杂但容易忽略细节。

以上就是c++++中如何使用shared_ptr_shared_ptr智能指针应用详解的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！