C++如何使用智能指针管理自定义资源

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发布时间：2025-09-22 18:50:01

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使用智能指针结合RAII可安全管理动态资源。std::unique_ptr通过自定义删除器管理独占资源如文件句柄，std::shared_ptr适用于共享资源如动态库句柄，二者均能自动释放资源；封装为类可提升复用性与安全性，关键在于选择合适的智能指针类型并设计正确的删除器。

c++如何使用智能指针管理自定义资源

在C++中，智能指针是管理动态资源的推荐方式，尤其适用于自定义资源（如文件句柄、网络连接、互斥锁等）。通过结合RAII（资源获取即初始化）机制，智能指针能自动释放资源，避免内存泄漏或资源泄露。

使用std::unique_ptr管理独占资源

std::unique_ptr 适用于拥有唯一所有权的资源。默认情况下它管理的是堆内存，但可以通过自定义删除器来适配任意资源类型。

例如，管理一个FILE*文件指针：

#include 
#include 
// 自定义删除器
struct FileDeleter {
void operator()(FILE* fp) const {
if (fp) std::fclose(fp);
}
};
// 使用unique_ptr管理文件
std::unique_ptr open_file(const char name) {
FILE fp = std::fopen(name, "r");
if (!fp) return nullptr;
return std::unique_ptr(fp);
}

也可以用lambda表达式简化删除器：

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auto deleter = [](FILE* fp) { if (fp) std::fclose(fp); };
std::unique_ptr fp_ptr(std::fopen("test.txt", "r"), deleter);

使用std::shared_ptr管理共享资源

当多个对象需要共享同一个资源时，std::shared_ptr 更合适。同样支持自定义删除器。

比如管理一个动态加载的库句柄（以POSIX为例）：

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#include 
#include 
auto lib_deleter = [](void* handle) {
if (handle) dlclose(handle);
};
std::shared_ptr load_library(const char path) {
void handle = dlopen(path, RTLD_LAZY);
if (!handle) return nullptr;
return std::shared_ptr(handle, lib_deleter);
}

多个 shared_ptr 可安全共享该库句柄，最后一个释放时自动调用删除器卸载库。

封装复杂资源为可移动对象

将资源和智能指针封装成类，可以提升代码复用性和安全性。

示例：一个简单的文件包装类：

class ManagedFile {
    std::unique_ptr file_;
public:
explicit ManagedFile(const char path, const char mode) {
auto close = [](FILE* f) { if (f) std::fclose(f); };
file.reset(std::fopen(path, mode));
file.deleter() = close;
}
FILE* get() const { return file_.get(); }
bool is_valid() const { return file_ && file_.get(); }
};这个类支持移动语义（因为 unique_ptr 支持），但禁止拷贝，符合资源管理的最佳实践。
基本上就这些。关键是为特定资源设计合适的删除器，并选择正确的智能指针类型。只要析构函数能正确释放资源，就能享受自动管理带来的安全与便利。

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