c++11智能指针怎么用 unique_ptr和shared_ptr的使用场景【现代c++】-C++-PHP中文网

c++11智能指针怎么用 unique_ptr和shared_ptr的使用场景【现代c++】

裘德小鎮的故事

发布： 2025-12-17 16:39:08

原创

228人浏览过

智能指针是C++11引入的自动内存管理机制，主要含unique_ptr（独占、零开销）和shared_ptr（共享、带引用计数），应优先选unique_ptr，shared_ptr仅用于明确需多方共管的场景。

c++11智能指针怎么用 unique_ptr和shared_ptr的使用场景【现代c++】

智能指针是 C++11 引入的核心特性，用来自动管理动态内存，避免手动 new/delete 带来的泄漏、重复释放和悬挂指针问题。unique_ptr 和 shared_ptr 是最常用的两种，它们语义清晰、开销可控，关键在于按所有权模型选对类型。

unique_ptr：独占所有权，轻量高效

它表示“唯一拥有”堆对象的语义，不能拷贝，只能移动。底层不带引用计数，几乎零开销，适合绝大多数需要动态分配但生命周期明确的场景。

函数返回堆对象时，用 std::make_unique 构造并直接返回，调用方自然接管所有权
容器中存动态对象（如 std::vector<:unique_ptr>></:unique_ptr>），避免对象切片，支持多态
类成员为 unique_ptr，把资源管理责任封装进类内部，析构时自动释放
替代裸指针做 RAII 资源句柄（如文件、socket 封装），配合自定义 deleter 可管理任意资源

示例：
  auto p = std::make_unique(42);
  std::vector<:unique_ptr>> shapes;
  shapes.push_back(std::make_unique(3.0));

shared_ptr：共享所有权，带引用计数

多个 shared_ptr 可共同指向同一对象，通过引用计数自动管理生存期。适用于真正需要“多方共管”的场景，但要注意循环引用风险和额外开销（控制块内存 + 原子操作）。

对象被多个不相干模块或数据结构同时持有（如观察者模式中的被观察对象）
异步编程中跨线程传递对象所有权（需注意线程安全，引用计数本身是原子的）
缓存系统中，缓存项和使用者共同决定对象是否存活
与 weak_ptr 配合打破循环引用（比如父子节点、观察者-被观察者）

示例：
  auto sp1 = std::make_shared();
  auto sp2 = sp1; // 引用计数+1
  { auto wp = std::weak_ptr(sp1); } // 不影响计数

别混用，也别滥用

不是所有 new 都该套智能指针。栈对象优先；数组用 std::unique_ptr<t></t> 或 std::vector；C 风格资源（FILE*、HANDLE）必须配自定义 deleter。shared_ptr 别轻易用于局部短生命周期对象——它比 unique_ptr 重得多，且容易掩盖设计问题。