智能指针结合移动语义可高效转移所有权。std::unique_ptr通过std::move转移独占所有权,原指针置空;std::shared_ptr移动时减少引用计数开销,常用于函数传参和工厂函数返回,提升性能。

在C++中,智能指针结合移动语义可以高效地转移对象的所有权,避免不必要的拷贝。常用的智能指针如
std::unique_ptr和
std::shared_ptr都支持移动操作,但所有权转移的语义有所不同。下面通过示例说明如何使用移动语义实现所有权的转移。
std::unique_ptr 的所有权转移
std::unique_ptr是独占式智能指针,同一时间只能有一个
unique_ptr拥有对象。因此,拷贝构造和拷贝赋值被禁用,但支持移动构造和移动赋值。
当使用
std::move()时,原指针放弃所有权,目标指针获得控制权。
#include#include struct Data { int value; Data(int v) : value(v) { std::cout << "Data(" << value << ") created\n"; } ~Data() { std::cout << "Data(" << value << ") destroyed\n"; } }; int main() { std::unique_ptr ptr1 = std::make_unique(42); std::cout << "ptr1 owns the object\n"; // 使用移动语义将所有权从 ptr1 转移到 ptr2 std::unique_ptr ptr2 = std::move(ptr1); // 此时 ptr1 为空,ptr2 拥有对象 if (ptr1 == nullptr) { std::cout << "ptr1 is now null\n"; } if (ptr2 != nullptr) { std::cout << "ptr2 owns Data with value: " << ptr2->value << "\n"; } return 0; } // ptr2 析构,Data 被销毁
输出:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
Data(42) created ptr1 owns the object ptr1 is now null ptr2 owns Data with value: 42 Data(42) destroyed
std::shared_ptr 的所有权共享与移动
std::shared_ptr使用引用计数管理对象,允许多个指针共享同一对象。虽然它支持移动语义,但移动操作并不会改变引用计数的本质,只是将资源从一个实例“转移”以提升效率。
移动
shared_ptr通常用于避免拷贝开销,尤其是在传递或返回时。
#include#include void process_data(std::shared_ptr ptr) { std::cout << "Processing data: " << ptr->value << ", ref count: " << ptr.use_count() << "\n"; } int main() { auto shared1 = std::make_shared(100); std::cout << "Initial ref count: " << shared1.use_count() << "\n"; // 移动 shared1 到函数参数,避免增加引用计数的开销 process_data(std::move(shared1)); // shared1 已被移动,通常为空(但标准不强制置空,实践中常为空) if (!shared1) { std::cout << "shared1 is empty after move\n"; } return 0; } // 对象在此销毁
输出:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
Data(100) created Initial ref count: 1 Processing data: 100, ref count: 1 shared1 is empty after move Data(100) destroyed
在函数间传递所有权
移动语义常用于工厂函数返回智能指针,避免拷贝并明确所有权归属。
std::unique_ptr create_data(int value) {
return std::make_unique(value); // 自动使用移动语义
}
int main() {
auto data_ptr = create_data(200);
std::cout << "Received data with value: " << data_ptr->value << "\n";
return 0;
}
这里返回
unique_ptr会触发移动(或C++17后的隐式移动),调用方直接获得所有权。
基本上就这些。通过移动语义,C++智能指针能安全高效地管理动态资源,尤其
unique_ptr的移动明确表达了所有权的转移。










