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c++中智能指针shared_ptr怎么用_c++自动内存管理【指南】

冰火之心

冰火之心

发布时间:2026-02-09 10:42:10

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来源于php中文网

原创

shared_ptr应优先用make_shared初始化以避免双重分配和异常不安全;多个shared_ptr共享同一对象和控制块,引用计数管理所有权;循环引用需用weak_ptr破环;严禁混用shared_ptr与裸指针操作同一内存。

c++中智能指针shared_ptr怎么用_c++自动内存管理【指南】

shared_ptr 初始化必须用 make_shared 或 new,不能直接构造裸指针

直接用 shared_ptr(new int(42)) 虽然能编译,但有双重内存分配开销(控制块和对象分开分配),且异常不安全。推荐统一用 make_shared

  • auto p = std::make_shared(42); —— 一次分配,高效安全
  • auto p = std::make_shared<:string>("hello"); —— 支持完美转发构造参数
  • 若必须用 new(比如需要自定义删除器),至少用显式构造:shared_ptr p(new int(42), [](int* ptr){ delete ptr; });

shared_ptr 的拷贝和赋值会增加引用计数,不是深拷贝

多个 shared_ptr 可以指向同一块内存,它们共享同一个控制块。这不是复制对象内容,而是共享所有权:

  • auto a = std::make_shared(100);
  • auto b = a; → 此时引用计数变为 2,*a*b 都是 100
  • a.reset(); 后,引用计数减为 1,对象仍存活;只有最后一个 shared_ptr 析构或 reset() 时才会调用删除器

循环引用问题:weak_ptr 是 shared_ptr 的“解药”

两个 shared_ptr 相互持有(如父子节点、观察者模式),会导致引用计数永远不归零,内存泄漏:

  • 典型错误:struct Node { std::shared_ptr parent; std::shared_ptr child; };
  • 修复方式:把其中一个改为 std::weak_ptr,它不增加引用计数,访问前需调用 lock()
  • auto safe_ptr = weak_ptr.lock(); if (safe_ptr) { /* 使用 safe_ptr */ }

不要混用 shared_ptr 和裸指针操作同一块内存

这是最危险的误用,极易导致 double-free 或悬空指针:

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  • ❌ 错误:int* raw = new int(5); auto p1 = shared_ptr(raw); auto p2 = shared_ptr(raw); —— 控制块独立,析构两次
  • ❌ 错误:auto p = std::make_shared(5); delete p.get(); —— 手动释放后,p 析构再释放一次
  • ✅ 安全做法:裸指针仅用于观察(p.get()),所有所有权管理交由 shared_ptr 实例负责

智能指针本身不难,真正容易出问题的是所有权边界的模糊——比如该传 shared_ptr 还是 const shared_ptr&,函数返回时该 move 还是 copy,这些细节在跨模块或生命周期复杂的场景里,稍不注意就会埋下隐患。

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