C++智能指针通过RAII机制自动管理内存,避免泄漏和悬空指针。1. std::unique_ptr独占所有权,不可复制但可移动;2. std::shared_ptr共享所有权,使用引用计数,最后一个释放时销毁资源;3. std::weak_ptr弱引用,不增引用计数,用于打破循环引用。建议用std::make_unique和std::make_shared创建。

在C++中,智能指针是用于自动管理动态内存的工具,能有效避免内存泄漏和悬空指针问题。它们通过RAII(资源获取即初始化)机制,在对象生命周期结束时自动释放所管理的资源。C++标准库提供了三种主要的智能指针:std::unique_ptr、std::shared_ptr 和 std::weak_ptr,每种适用于不同的使用场景。
std::unique_ptr:独占所有权的智能指针
特点:一个 unique_ptr 独占所指向对象的所有权,不能复制,但可以移动。
适用于需要确保某一时刻只有一个指针拥有资源的情况。
创建和使用方法:
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#include#include int main() { // 创建 unique_ptr std::unique_ptr ptr = std::make_unique (42); // 访问值 std::cout << *ptr << std::endl; // 输出: 42 // 转移所有权 std::unique_ptr ptr2 = std::move(ptr); // 此时 ptr 为空,ptr2 拥有资源 return 0; }
注意:不能写 std::unique_ptr,因为拷贝被禁用。
std::shared_ptr:共享所有权的智能指针
特点:多个 shared_ptr 可以共享同一个对象,内部使用引用计数,当最后一个 shared_ptr 被销毁时,资源自动释放。
适用于多个部分需要访问同一资源的场景。
创建和使用方法:
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#include#include int main() { // 创建 shared_ptr std::shared_ptr ptr1 = std::make_shared (100); // 共享所有权 std::shared_ptr ptr2 = ptr1; std::cout << "Value: " << *ptr1 << std::endl; // 输出: 100 std::cout << "RefCount: " << ptr1.use_count() << std::endl; // 输出: 2 return 0; // 当 ptr1 和 ptr2 都离开作用域后,资源被释放 }
std::weak_ptr:配合 shared_ptr 的弱引用指针
用途:解决 shared_ptr 循环引用导致内存无法释放的问题。weak_ptr 不增加引用计数。
它只是一个观察者,必须转换为 shared_ptr 才能访问对象。
使用示例:
#include#include int main() { std::shared_ptr sptr = std::make_shared (50); std::weak_ptr wptr = sptr; // 不增加引用计数 if (std::shared_ptr temp = wptr.lock()) { // 对象仍然存在 std::cout << "Value: " << *temp << std::endl; } else { std::cout << "Object has been destroyed." << std::endl; } return 0; }
建议优先使用 std::make_unique 和 std::make_shared 来创建智能指针,它们更安全且性能更好。
基本上就这些,掌握这三种智能指针的使用,就能很好地管理C++中的动态内存了。











