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c++中智能指针shared_ptr怎么用_c++智能指针shared_ptr用法精解

尼克

尼克

发布时间:2025-09-23 16:13:01

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来源于php中文网

原创

shared_ptr通过引用计数管理对象生命周期,推荐使用make_shared创建,支持自定义删除器,需避免循环引用和重复构造,结合weak_ptr解决内存泄漏问题。

c++中智能指针shared_ptr怎么用_c++智能指针shared_ptr用法精解

在C++中,shared_ptr 是一种智能指针,用于自动管理动态分配对象的生命周期。它通过引用计数机制确保多个指针可以共享同一个对象,当最后一个 shared_ptr 被销毁或重置时,所指向的对象会自动被释放,避免内存泄漏。

1. 基本用法与创建方式

使用 shared_ptr 需要包含头文件 。最安全的创建方式是使用 std::make_shared,它比直接使用 new 更高效且异常安全。

示例:

#include 
#include 

int main() { // 推荐方式:使用 make_shared std::shared_ptr ptr1 = std::make_shared(42);

// 不推荐但合法的方式
std::shared_ptrzuojiankuohaophpcnintyoujiankuohaophpcn ptr2(new int(10));

std::cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn *ptr1 zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn std::endl;  // 输出 42
return 0;

}

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

std::make_shared 在内部一次性分配对象和控制块,性能更好。

2. 引用计数与共享所有权

每个 shared_ptr 实例都维护一个引用计数,记录有多少个 shared_ptr 指向同一对象。当计数变为0时,对象自动删除。

可以通过 use_count() 查看当前引用数量。

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下载
std::shared_ptr ptr1 = std::make_shared(100);
std::shared_ptr ptr2 = ptr1;  // 共享所有权

std::cout << ptr1.use_count() << std::endl; // 输出 2 std::cout << ptr2.use_count() << std::endl; // 输出 2

ptr1.reset(); // ptr1 不再指向对象 std::cout << ptr2.use_count() << std::endl; // 输出 1

reset() 会使当前指针释放对象(如果无其他引用,则删除对象)。

3. 自定义删除器

有时需要自定义资源释放逻辑,比如关闭文件、释放数组或调用特定函数。shared_ptr 支持传入删除器。

// 删除数组
std::shared_ptr arr(new int[10], [](int* p) { delete[] p; });

// 或者更清晰地写成 auto deleter = [](int* p) { delete[] p; }; std::shared_ptr ptr(new int[5], deleter);

注意:对于数组,C++17 起推荐使用 std::unique_ptr,但 shared_ptr 仍支持带删除器的方式。

4. 注意事项与常见陷阱

使用 shared_ptr 时需注意以下几点:

  • 避免从原始指针多次创建 shared_ptr,会导致重复释放
  • 不要将 this 指针直接用于 shared_ptr(除非继承 enable_shared_from_this)
  • 循环引用问题:两个对象互相持有对方的 shared_ptr,导致内存无法释放

解决循环引用的方法是使用 std::weak_ptr 断开强引用链。

struct Node {
    std::shared_ptr parent;
    std::shared_ptr child;
};

// 可能造成循环引用,应将 parent 改为 weak_ptr std::weak_ptr parent;

基本上就这些。shared_ptr 让内存管理变得简单可靠,只要合理使用 make_shared、避免循环引用,就能写出安全高效的代码。

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