std::unique_ptr 为独占所有权,不可复制只能移动,无额外运行时开销,适用于单一所有者场景;std::shared_ptr 实现共享所有权,通过引用计数管理资源,支持多指针共享同一对象,但有性能开销,需配合 weak_ptr 避免循环引用。

在c++中,std::shared_ptr 和 std::unique_ptr 都是智能指针,用于自动管理动态分配的对象生命周期,避免内存泄漏。它们的核心区别在于所有权模型和资源管理方式。
所有权语义不同
std::unique_ptr 表示独占所有权。一个 unique_ptr 对象拥有其所指向资源的唯一控制权,不能被复制,只能通过移动语义转移所有权。
例如:
std::unique_ptr<int> ptr1 = std::make_unique<int>(42); // 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);
std::shared_ptr 实现共享所有权。多个 shared_ptr 可以指向同一个对象,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,资源才被释放。
例如:
std::shared_ptr<int> sptr1 = std::make_shared<int>(100); std::shared_ptr<int> sptr2 = sptr1; // 引用计数加1 // 两者共享同一块内存,引用计数为2
性能开销差异
std::unique_ptr 几乎没有运行时开销。它不涉及引用计数,底层实现接近原始指针,析构时直接 delete 所指对象,效率高。
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std::shared_ptr 存在额外开销。每次拷贝或销毁都需要原子操作增减引用计数(线程安全),同时需要额外内存存储控制块(包含引用计数、删除器等)。频繁使用可能影响性能。
适用场景对比
选择哪种智能指针取决于对象生命周期和所有权需求。
优先使用 std::unique_ptr 的情况:
使用 std::shared_ptr 的情况:
- 多个对象需要共享同一个资源
- 无法确定哪个部分最后使用该资源
- 构建复杂对象图结构,比如树节点之间互相引用
- 配合 std::weak_ptr 解决循环引用问题
注意:不要用 shared_ptr 管理本来就不该共享的资源。滥用会导致难以追踪生命周期、增加调试难度。
常见陷阱与建议
避免循环引用:两个 shared_ptr 相互持有对方会导致引用计数永不归零。应将其中一方改为 std::weak_ptr。
尽量使用 std::make_unique 和 std::make_shared 创建智能指针,它们更安全且效率更高(尤其是 make_shared 能减少内存分配次数)。
从接口设计角度,函数参数若只观察对象,可接受原始指针或引用;若获取所有权,则使用 unique_ptr 值传参。
基本上就这些。多数情况下首选 unique_ptr,仅在确实需要共享时再用 shared_ptr。理解所有权是写出安全高效 C++ 代码的关键。


