如何将智能指针用于STL容器 避免容器复制导致的内存问题

使用智能指针装入stl容器能自动管理资源生命周期，避免内存泄漏和重复释放。1. shared_ptr适合共享所有权，引用计数确保资源在最后使用后释放，应优先使用make_shared构造，避免循环引用；2. unique_ptr适用于独占所有权场景，性能更优，只能通过移动操作传递，不可复制；3. 容器复制时shared_ptr会增加引用计数，而unique_ptr禁止复制，扩容时两者均不会导致内存泄漏；4. 实际使用中需根据所有权需求选择合适类型，并注意深拷贝、循环引用等问题。

在使用 C++ 的 STL 容器时，如果容器中存放的是普通指针（raw pointer），很容易因为复制、释放时机不一致而导致内存泄漏或重复释放的问题。而将智能指针（如

std::shared_ptr

std::unique_ptr

为什么要用智能指针装进 STL 容器？

STL 容器（比如

vector

map

list

用智能指针代替原始指针，可以让容器内的每个元素都自动负责资源的生命周期管理：

• std::shared_ptr

  ：适合多个容器或对象共享同一个资源的情况。

• std::unique_ptr

  ：强调独占所有权，适用于不需要共享资源的场景，更高效也更安全。

这样，即使容器被复制、元素被删除，也不用担心手动释放内存的问题。

如何正确使用 shared_ptr 放入容器？

当你希望多个地方都能持有同一个对象的所有权时，可以用

shared_ptr

std::vector> vec;
vec.push_back(std::make_shared());

几点注意事项：

• 不要手动 new 后再传进去，推荐使用

  make_shared

  ，效率更高。
• 多个容器之间传递同一个

  shared_ptr

  是安全的，引用计数机制保证了资源只会在最后一个引用消失后释放。
• 避免循环引用，否则会导致内存无法释放。

举个例子，如果你有两个类互相持有对方的

shared_ptr

weak_ptr

unique_ptr 在容器中的使用技巧

如果你确定某个对象只能由一个容器拥有，那么应该优先使用

unique_ptr

shared_ptr

使用方式也很简单：

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std::vector> vec;
vec.push_back(std::make_unique());

但要注意：

• unique_ptr

  不能直接复制，所以容器里的元素只能通过移动语义操作。
• 容器支持移动操作没问题，但在涉及拷贝操作的函数（比如某些算法）时需要特别小心。

比如下面这个写法是不行的：

auto copy = vec; // 编译错误！unique_ptr 不可复制

但你可以这样做：

auto movedVec = std::move(vec); // OK，移动而不是复制

容器复制与内存安全的几个细节

当容器里放的是智能指针时，虽然不再担心内存泄漏，但有些细节还是容易忽略：

• shared_ptr 的复制行为：每次复制容器时，里面的每个

  shared_ptr

  都会增加引用计数。这不是大问题，但需要注意逻辑上是否真的需要共享。
• unique_ptr 的不可复制性：尝试复制容器会编译失败，这其实是一种保护机制，防止误操作。
• 容器扩容时的行为：无论是

  shared_ptr

  还是

  unique_ptr

  ，容器扩容时都会调用构造函数和析构函数，但不会导致内存泄漏。

举个实际例子：

std::vector> v;
v.push_back(std::make_shared(10));
auto v2 = v; // OK，引用计数变为2

此时两个容器都指向同一个

int

unique_ptr

基本上就这些

把智能指针放进 STL 容器，说到底就是为了让资源管理更清晰、更安全。选择

shared_ptr

unique_ptr

基本上就这些，不复杂但容易忽略。