unique_ptr独占所有权,轻量高效,适用于单一所有者场景;shared_ptr共享所有权,带引用计数开销,适合多指针共享对象但需防循环引用。

在C++中,unique_ptr 和 shared_ptr 是两种智能指针,用于自动管理动态分配的对象生命周期,防止内存泄漏。它们的核心区别在于所有权模型和资源管理方式。
所有权语义不同
unique_ptr 表示独占所有权。同一时间只能有一个 unique_ptr 指向某个对象。当 unique_ptr 被销毁时,它所拥有的对象也会被自动删除。
shared_ptr 实现共享所有权。多个 shared_ptr 可以指向同一个对象,内部使用引用计数来跟踪有多少个指针共享该资源。只有当最后一个 shared_ptr 被销毁时,对象才会被释放。
例如:
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std::unique_ptr// std::unique_ptr
std::unique_ptr
std::shared_ptr
性能开销差异
unique_ptr 几乎没有运行时开销。它不使用引用计数,底层实现接近原始指针,是轻量级的RAII工具。
shared_ptr 有额外开销:每个对象需要一个控制块来存储引用计数(和弱引用计数),每次拷贝或析构都要原子操作更新计数,影响性能,尤其是在多线程环境中。
适用场景对比
选择哪种智能指针取决于资源的所有权需求:
-
使用 unique_ptr 的情况:
- 资源由单个所有者管理
- 类成员变量持有独占资源
- 工厂函数返回新创建的对象
- 追求高性能、低开销的场景
-
使用 shared_ptr 的情况:
- 多个部分需要共享同一个对象
- 对象生命周期不确定,需自动延迟释放
- 回调机制中传递对象(如异步操作)
- 树形结构中父子节点互相引用(配合 weak_ptr 避免循环引用)
循环引用问题
shared_ptr 在管理有向图或双向引用结构时容易出现循环引用,导致内存泄漏。例如两个对象互相持有对方的 shared_ptr,引用计数永远不会归零。
解决方案是使用 weak_ptr 打破循环。weak_ptr 不增加引用计数,只观察对象是否存在。
unique_ptr 不存在这个问题,因为它不允许共享。
基本上就这些。unique_ptr 更高效、安全,应作为首选;shared_ptr 提供灵活性,适合需要共享的场景,但要注意性能和循环引用风险。











