什么是C++的智能指针 shared_ptr和unique_ptr核心区别

c++++中shared\_ptr和unique\_ptr的核心区别在于所有权管理方式：1. unique\_ptr采用独占式管理，资源只能由一个指针拥有，不可复制但可转移；shared\_ptr采用共享式管理，多个指针通过引用计数共同拥有资源，最后销毁的指针释放资源。2. 性能上，unique\_ptr几乎无额外开销，而shared\_ptr因维护引用计数带来一定性能和内存负担。3. 使用场景方面，unique\_ptr适用于生命周期明确、单一所有者或性能敏感的情况；shared\_ptr适合多对象共享资源、不确定释放顺序或需配合weak\_ptr处理循环引用的场景。4. 注意事项包括避免随意转换指针类型、禁止混用裸指针以及防止shared\_ptr循环引用导致内存泄漏。选择依据是是否需要共享所有权。

C++中的shared_ptr和unique_ptr是两种常用的智能指针，它们的核心区别在于所有权的管理方式不同。

简单说：

• unique_ptr 是独占式管理，一个资源只能由一个指针拥有。
• shared_ptr 是共享式管理，多个指针可以共同拥有同一个资源，资源在最后一个指针销毁时才释放。

1. 所有权模型不同

这是两者最根本的区别：

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• unique_ptr：严格限制只有一个指针能指向该对象，不能复制（copy），但可以转移（move）。这确保了资源的所有权清晰明确。
• shared_ptr：允许多个指针共享同一个对象，通过引用计数来管理资源。只要还有一个shared_ptr存在，资源就不会被释放。

举个例子：

std::unique_ptr uptr(new int(5));
// std::unique_ptr uptr2 = uptr;  // 错误！不能复制
std::unique_ptr uptr2 = std::move(uptr); // OK，uptr现在为空

std::shared_ptr sptr(new int(5));
std::shared_ptr sptr2 = sptr; // OK，引用计数变为2

2. 性能与开销对比

• unique_ptr：几乎不带来额外运行时开销，因为它本质上就是裸指针加析构自动释放。
• shared_ptr：由于要维护引用计数，会带来一定内存和性能开销，比如控制块、线程安全操作等。

如果你不需要共享所有权，优先使用unique_ptr，它更轻量、效率更高。

3. 使用场景建议

用unique_ptr的情况：

• 资源生命周期清晰，只有一个所有者；
• 想避免意外共享导致的问题；
• 构造树形结构或组合对象模型时（如工厂函数返回值）；
• 对性能敏感或嵌入式系统中。

用shared_ptr的情况：

• 多个对象需要共享同一份资源；
• 不确定谁最后使用，希望自动管理释放时机；
• 编写库代码时，不想强制调用方管理资源；
• 需要配合weak_ptr处理循环引用问题。

4. 常见误区和注意事项

• 不要随意把unique_ptr转成shared_ptr：虽然可以通过构造函数转换，但这可能会掩盖设计意图。
• 避免裸指针混用：不管是哪种智能指针，都不应手动delete或混用裸指针，否则容易造成double-free或内存泄漏。
• 注意循环引用问题：shared_ptr之间如果互相持有，会导致引用计数永远不为0，这时候要用weak_ptr打破循环。

例如：

struct A {
    std::shared_ptr b_ptr;
};

struct B {
    std::shared_ptr a_ptr; // 这样就可能形成循环引用
};