c++怎么使用智能指针_c++智能指针类型与用法说明

c++中智能指针通过RaiI管理内存,避免泄漏。1. unique_ptr独占所有权,不可复制但可移动,离开作用域自动释放;2. shared_ptr共享所有权,引用计数控制生命周期,用make_shared创建;3. weak_ptr不增加引用计数,防循环引用,需lock()访问对象。优先使用make_unique和make_shared,避免裸指针。

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在C++中,智能指针是用于自动管理动态内存的工具,能有效避免内存泄漏和悬空指针问题。它们通过RAII(资源获取即初始化)机制,在对象生命周期结束时自动释放所管理的资源。C++标准库提供了几种主要的智能指针类型,每种适用于不同场景。

std::unique_ptr — 独占所有权的智能指针

特点:同一时间只能有一个unique_ptr拥有对资源的控制权,不能复制,但可以移动。

适用于:确保某个资源只被一个所有者管理的场景。

常用操作:

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  • 使用std::make_unique创建(C++14起支持)
  • 离开作用域时自动释放内存
  • 可通过std::move转移所有权

示例:

 #include <memory><br>std::unique_ptr<int> ptr = std::make_unique<int>(42);<br>*ptr = 100; // 使用指针<br>// 离开作用域时自动释放 

std::shared_ptr — 共享所有权的智能指针

特点:多个shared_ptr可以共享同一个对象,内部使用引用计数,当最后一个shared_ptr销毁时,资源自动释放。

适用于:需要多个部分共享同一个对象的场景。

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常用操作:

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  • 使用std::make_shared高效创建
  • 拷贝shared_ptr会增加引用计数
  • 可用use_count()查看引用数量

示例:

 #include <memory><br>std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>(50);<br>std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1; // 引用计数变为2<br>// 当ptr1和ptr2都离开作用域后,内存才释放 

std::weak_ptr — 非拥有型指针,配合shared_ptr使用

特点:不增加引用计数,用于观察shared_ptr管理的对象,防止循环引用。

适用于:解决shared_ptr之间相互引用导致内存无法释放的问题。

使用方法:

  • shared_ptr构造
  • 调用lock()获取临时shared_ptr来访问对象
  • 若对象已释放,lock()返回空shared_ptr

示例:

 std::shared_ptr<int> shared = std::make_shared<int>(30);<br>std::weak_ptr<int> weak = shared;<br>if (auto locked = weak.lock()) {<br>    std::cout << *locked << std::endl;<br>} 

基本上就这些。合理选择智能指针类型,能大幅提升代码安全性和可维护性。注意避免循环引用,优先使用make_sharedmake_unique创建,减少异常风险。不复杂但容易忽略细节。

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