shared_ptr通过引用计数管理共享对象生命周期,避免内存泄漏;需用make_shared创建,防循环引用可用weak_ptr。

在C++中,shared_ptr 是一种智能指针,用于实现共享所有权的动态内存管理。它能自动管理对象生命周期,避免内存泄漏和重复释放等问题。当多个 shared_ptr 指向同一个对象时,引用计数会跟踪有多少个指针共享该资源,只有当最后一个指针被销毁或重置时,对象才会被自动删除。
如何使用 shared_ptr
要使用 shared_ptr,需要包含头文件
- 使用 std::make_shared(推荐)
- 用原始指针构造(需谨慎)
示例代码:
#include#include int main() { // 推荐方式:使用 make_shared std::shared_ptr ptr1 = std::make_shared (42); // 多个 shared_ptr 共享同一对象 std::shared_ptr ptr2 = ptr1; std::cout << "Value: " << *ptr1 << "\n"; // 输出 42 std::cout << "Reference count: " << ptr1.use_count() << "\n"; // 输出 2 ptr1.reset(); // ptr1 不再指向对象 std::cout << "After reset, count: " << ptr2.use_count() << "\n"; // 输出 1 return 0; }
shared_ptr 的核心机制
shared_ptr 内部维护两个指针:一个指向管理控制块(包含引用计数),另一个指向实际对象。关键特性包括:
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- 引用计数:每增加一个 shared_ptr 拷贝,计数加一;析构或 reset 时减一
- 自动释放:计数为0时,自动调用 delete 释放对象
- 线程安全:多个线程可同时持有 shared_ptr 实例,但访问同一对象需额外同步
避免常见陷阱
虽然 shared_ptr 很强大,但仍有一些需要注意的问题:
- 不要用同一个原始指针初始化多个 shared_ptr,会导致重复释放
- 避免循环引用:两个对象互相持有对方的 shared_ptr,导致内存无法释放
- 优先使用 std::make_shared,它更高效且异常安全
解决循环引用的方法是使用 std::weak_ptr,它不增加引用计数,仅临时观察对象是否存在。
总结
shared_ptr 是 C++ 中管理共享资源的首选工具。通过引用计数机制,它简化了内存管理,减少了出错可能。合理使用 make_shared 和 weak_ptr,可以写出既安全又高效的代码。基本上就这些,掌握好 shared_ptr 能显著提升程序稳定性。











