std::shared_ptr通过引用计数管理动态对象,使用make_shared创建更安全高效,避免循环引用和裸指针滥用可防止内存泄漏。

在C++中,std::shared_ptr 是一种智能指针,用于管理动态分配的对象,确保资源在不再需要时自动释放。它通过引用计数机制实现多个 shared_ptr 共享同一个对象,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,避免内存泄漏。
创建 shared_ptr 的方式
使用 std::shared_ptr 前需包含头文件:#include
推荐使用 std::make_shared 创建 shared_ptr,这是最安全且高效的方法:
auto ptr = std::make_shared(42); auto obj = std::make_shared("hello", 100);
也可以从原始指针构造(不推荐直接使用裸指针):
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-
std::shared_ptr—— 可能导致异常安全问题p(new int(10));
建议始终使用 make_shared,因为它更高效(一次内存分配),并避免因表达式顺序引发的异常风险。
引用计数与共享机制
shared_ptr 内部维护一个引用计数,每当发生以下操作时,计数增加:
- 拷贝构造:
auto p2 = p1; - 赋值操作:
p2 = p1;
当 shared_ptr 生命周期结束,引用计数减一。归零时,自动调用 delete 释放对象。
查看当前引用计数:
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ptr.use_count()—— 返回当前共享该对象的指针数量 -
ptr.unique()—— 判断是否唯一拥有(use_count() == 1)
注意事项与常见陷阱
使用 shared_ptr 需注意以下几个关键点:
-
避免循环引用:两个对象互相持有对方的
shared_ptr会导致引用计数永不归零。应使用std::weak_ptr打破循环。 - 不要用同一个裸指针初始化多个 shared_ptr:这会导致重复释放,程序崩溃。
- 避免长时间保存 shared_ptr 的裸指针副本:裸指针无法感知对象何时被释放,容易造成悬空指针。
- 自定义删除器:适用于特殊资源管理,如文件句柄、C API 对象等。
示例:带删除器的 shared_ptr
void close_file(FILE* f) {
if (f) fclose(f);
}
auto file = std::shared_ptr(fopen("test.txt", "r"), close_file);
线程安全性说明
shared_ptr 的引用计数是线程安全的:多个线程可同时访问不同 shared_ptr 实例(指向同一对象)的拷贝或赋值。
但对所指向对象的读写仍需额外同步机制保护。
例如:两个线程同时修改 shared_ptr 指向的对象内容,必须加锁;而各自持有一个 shared_ptr 拷贝则不会破坏引用计数。
基本上就这些。合理使用 shared_ptr 能显著提升代码安全性和可维护性,关键是避免循环引用和裸指针滥用。配合 make_shared 和 weak_ptr,可以写出既高效又安全的资源管理逻辑。











