c++++智能指针中unique_ptr适用于资源唯一所有权场景,如确保单所有者、利用raii自动管理资源,且不可复制但可移动;shared_ptr适用于共享所有权场景,通过引用计数自动释放资源,适合多模块访问或不确定生命周期的对象;选择时若对象归属单一用unique_ptr,需共享则用shared_ptr,并优先使用make_unique和make_shared,避免循环引用和裸指针问题。
c++的智能指针是现代C++编程中管理动态内存的重要工具,能有效避免内存泄漏和资源管理问题。其中
unique_ptr
和
shared_ptr
是最常用的两种。正确使用它们,可以让你写出更安全、简洁的代码。
一、什么时候用
unique_ptr
unique_ptr
?
unique_ptr
表示对资源的唯一所有权,也就是说同一时间只能有一个指针指向这个对象。它不能复制,但可以移动(move)。
适用场景:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
- 需要确保只有一个所有者
- 不想手动释放内存
- 想利用RaiI机制自动管理资源
举个例子,如果你写一个函数返回一个动态创建的对象,可以用
unique_ptr
来保证调用方不会忘记delete:
std::unique_ptr<MyClass> createObject() { return std::make_unique<MyClass>(); }
这样,调用方拿到的是一个智能指针,出了作用域会自动释放。
建议:
- 尽量优先使用
make_unique
而不是裸new,更安全也更清晰
- 如果你需要把对象传给另一个函数,并且不打算再用了,就用
std::move
- 不要用多个
unique_ptr
指向同一个资源,这会导致编译错误
二、什么时候用
shared_ptr
shared_ptr
?
shared_ptr
是共享所有权的智能指针,内部通过引用计数来跟踪有多少个指针指向同一个对象。当最后一个
shared_ptr
被销毁时,对象才会被释放。
适用场景:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
- 多个地方需要访问同一个对象
- 对象生命周期不确定,需要自动管理
- 实现观察者模式、缓存等结构时很有用
比如你有一个对象被多个模块使用,这时候用
shared_ptr
就很合适:
auto obj = std::make_shared<MyClass>(); auto copy = obj; // 引用计数加1
建议:
- 同样优先使用
make_shared
,性能更好,也能减少内存碎片
- 注意循环引用的问题:A持有B的
shared_ptr
,B也持有A的,会导致内存泄漏。这时候可以用
weak_ptr
解决
- 不要把裸指针交给多个
shared_ptr
管理,否则会重复释放,造成崩溃
三、如何选择 unique_ptr 和 shared_ptr?
这个问题其实很常见,简单来说:
- 如果你能确定对象只属于一个所有者,用
unique_ptr
- 如果多个部分都要用到这个对象,或者不知道谁最后用完,用
shared_ptr
一些判断点:
- 是否需要多处访问?
- 是否需要转移所有权?
- 是否担心忘记释放?
如果以上问题大部分是否定的,那
unique_ptr
就够用了。
另外还有一个技巧:即使一开始只需要一个所有者,也可以先用
unique_ptr
,将来如果需要共享了,再换成
shared_ptr
。反过来就不容易改了。
基本上就这些。掌握好这两个智能指针的使用场景和注意事项,能大大提升代码的安全性和可维护性。