C++智能指针通过RAII机制自动管理内存，避免泄漏；std::unique_ptr独占所有权，不可复制但可移动，适用于单一所有者场景；std::shared_ptr采用引用计数实现共享所有权，支持多指针共享同一对象，析构时自动释放资源；为防止循环引用导致内存泄漏，应使用std::weak_ptr打破循环，其不增加引用计数，仅临时观察对象状态；推荐优先使用unique_ptr，共享时选用shared_ptr配合weak_ptr，并通过make_unique和make_shared创建以提升性能与安全。
智能指针是 C++ 中用于自动管理动态内存的工具，能有效避免内存泄漏和资源泄露。它们通过 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）机制，在对象生命周期结束时自动释放资源。C++ 标准库提供了 std::unique_ptr 和 std::shared_ptr 两种主要的智能指针类型，下面详细说明它们的用法和特点。
std::unique_ptr：独占式所有权
std::unique_ptr 表示对所指向对象的唯一所有权。同一时间只能有一个 unique_ptr 指向某个对象，不能复制，但可以移动。
适合用于“谁创建谁销毁”的场景，比如函数返回动态分配的对象、类成员管理资源等。
基本用法：- 使用
std::make_unique创建（C++14 起推荐） - 析构时自动调用
delete - 不支持拷贝构造和赋值，但支持移动语义
示例：
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#include <memory>
#include <iostream>
int main() {
std::unique_ptr<int> ptr = std::make_unique<int>(42);
std::cout << *ptr << '\n'; // 输出 42
// 移动所有权
std::unique_ptr<int> ptr2 = std::move(ptr);
// 此时 ptr 为空，ptr2 拥有对象
if (!ptr) {
std::cout << "ptr is null\n";
}
return 0;
}
注意事项：
- 不要将同一个原始指针多次交给不同的
unique_ptr - 避免手动调用
release()，除非你清楚自己在做什么 - 可以用自定义删除器处理非内存资源（如文件句柄）
std::shared_ptr：共享式所有权
std::shared_ptr 实现引用计数，多个 shared_ptr 可以共享同一个对象。当最后一个引用被销毁时，对象自动释放。
适用于需要多处访问同一资源的场景，比如缓存、观察者模式、树结构中的节点共享等。
基本用法：- 使用
std::make_shared创建（更高效，推荐） - 内部维护引用计数，拷贝或赋值会增加计数
- 析构时减少计数，为 0 时释放资源
示例：
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#include <memory>
#include <iostream>
void func(std::shared_ptr<int> p) {
std::cout << "In func: ref count = " << p.use_count() << '\n';
}
int main() {
auto sp = std::make_shared<int>(100);
std::cout << "ref count = " << sp.use_count() << '\n'; // 1
{
auto sp2 = sp; // 引用计数 +1
std::cout << "ref count = " << sp.use_count() << '\n'; // 2
func(sp2); // 传参再 +1
} // sp2 离开作用域，计数减回 1
std::cout << "ref count = " << sp.use_count() << '\n'; // 1
return 0;
}
性能提示：
-
make_shared比直接 new 更快，因为它一次性分配控制块和对象内存 - 频繁拷贝
shared_ptr会有原子操作开销（线程安全）
避免循环引用：使用 weak_ptr
当两个 shared_ptr 相互持有对方时，会导致引用计数永不归零，造成内存泄漏。
解决方法是使用 std::weak_ptr —— 它不增加引用计数，只是临时观察对象是否存在。
示例：
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#include <memory>
struct Node {
std::shared_ptr<Node> parent;
std::weak_ptr<Node> child; // 避免循环
};
auto node1 = std::make_shared<Node>();
auto node2 = std::make_shared<Node>();
node1->child = node2;
node2->parent = node1; // 正常引用
// 不会形成循环引用，node2 的 child 是 weak_ptr
访问 weak_ptr 前需检查是否有效：
if (auto p = weak_ptr.lock()) {
// p 是 shared_ptr，可安全使用
} else {
// 对象已释放
}
选择合适的智能指针
- 大多数情况下优先用
unique_ptr：性能高、语义清晰 - 需要共享所有权时用
shared_ptr - 配合
weak_ptr打破循环引用 - 尽量使用
make_unique和make_shared，避免裸 new
