c++中智能指针shared_ptr和unique_ptr的区别_c++ shared_ptr与unique_ptr区别详解

unique_ptr提供独占所有权，无性能开销，适用于单一所有者场景；shared_ptr支持共享所有权，有引用计数开销，适用于多指针共享资源的场景。

shared_ptr 和 unique_ptr 是 C++ 中两种常用的智能指针，它们都用于自动管理动态分配的内存，防止内存泄漏。但两者在所有权机制、性能和使用场景上有明显区别。

所有权模型不同

unique_ptr 实现独占式所有权。一个 unique_ptr 对象拥有它所指向资源的唯一控制权，不能被复制。如果需要转移所有权，必须使用 std::move。

std::unique_ptr<int> ptr1 = std::make_unique<int>(10);
// 错误：不允许复制
// std::unique_ptr<int> ptr2 = ptr1;
// 正确：通过 move 转移所有权
std::unique_ptr<int> ptr2 = std::move(ptr1);

shared_ptr 实现共享所有权。多个 shared_ptr 可以指向同一块内存，内部使用引用计数来追踪有多少个指针共享该资源。当最后一个 shared_ptr 被销毁时，资源才会被释放。

std::shared_ptr<int> sptr1 = std::make_shared<int>(20);
std::shared_ptr<int> sptr2 = sptr1; // 允许复制，引用计数加1

性能开销差异

unique_ptr 几乎没有运行时开销。它不使用引用计数，编译器通常能将其优化为和裸指针接近的性能。

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shared_ptr 有额外的开销：每次复制或销毁都要原子操作修改引用计数，还需要额外内存存储控制块（包含引用计数、删除器等）。这使得 shared_ptr 比 unique_ptr 更重。

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• unique_ptr：轻量，高效，适合大多数单所有者场景
• shared_ptr：较重，适用于需要共享生命周期的复杂场景

适用场景对比

使用 unique_ptr 的典型情况：

• 类中管理成员对象的生命周期
• 函数返回动态创建的对象
• 替代裸指针做局部资源管理

使用 shared_ptr 的典型情况：

• 多个对象或模块需要共享同一个对象
• 对象的生命周期不确定，需自动管理销毁时机
• 实现观察者模式、回调、缓存等需要共享数据的结构

循环引用问题

shared_ptr 的一个主要问题是可能造成循环引用，导致内存无法释放。

解决方式是使用 weak_ptr 打破循环。unique_ptr 不涉及此问题，因为不支持共享。

基本上就这些。unique_ptr 应作为首选，性能好且语义清晰；只有在确实需要共享所有权时才使用 shared_ptr。合理选择能提升程序效率与安全性。

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