C++如何实现自定义删除器 智能指针高级用法指南

自定义删除器是智能指针在释放资源时调用的用户指定函数或函数对象，用于处理非new/delete管理的资源或执行特定清理逻辑。1. 自定义删除器是一个函数或函数对象，在智能指针析构时被调用；2. 通过模板参数和构造函数为unique_ptr指定删除器，如管理file*时使用fclose；3. shared_ptr直接在构造时传入删除器，如用lambda关闭文件或释放数组；4. 适用于管理非堆内存、第三方库资源、实现资源回收及记录日志等场景。

在C++中，使用智能指针时，默认的删除器只是简单调用delete。但有些情况下，比如使用了非new/delete管理的资源（如文件句柄、网络连接等），或者需要自定义释放逻辑，就需要自己实现删除器。这在实际项目中非常实用，尤其是在资源管理要求严格的场景下。

什么是自定义删除器？

智能指针的“删除器”是一个函数或函数对象，在智能指针生命周期结束时被调用来释放所管理的资源。默认情况下，std::unique_ptr和std::shared_ptr都使用delete来释放内存。

但你可以通过传入一个自定义的删除器，改变这一行为。例如：

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• 使用fclose关闭文件指针
• 使用delete[]释放数组
• 调用特定API清理资源

这对于封装资源管理逻辑非常有用，也提高了代码的安全性和可维护性。

如何给unique_ptr添加删除器？

std::unique_ptr可以通过模板参数指定删除器类型，并在构造时传入删除器实例。语法如下：

std::unique_ptr ptr(new T, deleter);

举个例子，如果你想用unique_ptr管理一个FILE*并自动调用fclose，可以这样写：

auto file = std::unique_ptr(
    fopen("test.txt", "r"), 
    fclose
);

这里需要注意几点：

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• 删除器类型要匹配，比如fclose的函数指针类型是int (*)(FILE*)
• 如果你用了lambda表达式作为删除器，需要用std::function包装或者直接作为模板推导的一部分

shared_ptr的自定义删除器怎么用？

相比unique_ptr，shared_ptr使用删除器更简单一些。它把删除器存储在控制块中，构造时直接传入即可：

std::shared_ptr ptr(new T, deleter);

比如我们还是管理一个FILE*：

std::shared_ptr file(
    fopen("test.txt", "r"),
    [](FILE* f) { fclose(f); }
);

这里使用了一个lambda作为删除器，更加灵活。注意：

• shared_ptr允许不同删除器类型，不需要显式指定删除器类型
• 删除器会在最后一个引用被释放时执行

另外，如果你用shared_ptr管理数组，记得加上删除器delete[]，否则会有未定义行为：

std::shared_ptr arr(new int[10], [](int* p) { delete[] p; });

什么时候该考虑使用自定义删除器？

通常在以下几种情况你会需要用到自定义删除器：

• 管理非堆内存资源（如mmap映射的内存、GPU显存）
• 封装第三方库的资源释放接口（如OpenGL纹理、socket连接）
• 实现资源池或缓存机制中的回收逻辑
• 需要记录日志或做其他清理操作时

举个实际点的例子：你在用某个图形库创建了一个纹理对象，释放时必须调用库提供的ReleaseTexture(Texture*)函数。这时候就可以用shared_ptr搭配这个函数作为删除器，确保资源正确释放。

这种做法不仅安全，还能避免手动忘记调用释放函数的问题。

基本上就这些。掌握自定义删除器的使用，能让你在处理资源管理时更加得心应手，也能写出更健壮、可维护的C++代码。