std::unique_ptr和std::shared_ptr的用法

本文探讨了std::unique_ptr和std::shared_ptr这两种智能指针在C++中的使用方式及其生命周期管理特性。std::unique_ptr通过容器管理资源,使得资源可以在不同部分使用,同时确保资源在容器销毁时自动释放。std::shared_ptr则允许多个对象共享同一个原始指针,当所有引用该指针的对象都被销毁后,资源才被释放。


1. std::unique_ptr

创建一个unique指针,放入容器(例如map),但是将实际指针返回,赋值到其他object.field。也就是所容器的元素负责对资源进行管理,而资源实际上被到处使用。

容器本身是一个object A的field。也就是说,A自身消亡的时候,容器会自动释放所有资源。

因此,std::unique_ptr起到一个管理内存资源的作用。实际的raw ptr可以到处使用。


2. std::shared_ptr

std::unique_ptr本身的生命周期比较固定。

std::shared_ptr在多个对象之间共享一个raw ptr。这些对象的生命周期动态性比较强。当所有的对象结束时,raw ptr被释放。

### std::unique_ptrstd::shared_ptr的介绍 - **std::unique_ptr**:是一种独占式智能指针,意味着同一时间只能有一个`std::unique_ptr`指向某个对象,它负责对象的生命周期管理,当`std::unique_ptr`被销毁时,其所指向的对象也会被自动删除。适用于局部资源管理、函数返回等场景,可避免显式使用`new`,防止内存泄漏 [^1][^3]。 - **std::shared_ptr**:允许多个`std::shared_ptr`共享同一个对象,通过引用计数来跟踪对象的生命周期。每次创建或复制一个`std::shared_ptr`,引用计数增加;当引用计数为 0 时,其所指向的资源会被释放。适合在多个地方共享相同资源的场景,如共享缓存、组件间数据传递等 [^2][^4]。 ### std::unique_ptrstd::shared_ptr的区别 - **所有权**:`std::unique_ptr`具有独占所有权,同一时间只能有一个`std::unique_ptr`指向某个对象;而`std::shared_ptr`可以有多个`std::shared_ptr`指向同一个对象,它们共享对象的所有权 [^3][^4]。 - **引用计数**:`std::unique_ptr`不使用引用计数,因为它是独占式的;`std::shared_ptr`使用引用计数来管理对象的生命周期,每次创建或复制一个`std::shared_ptr`,引用计数增加,当引用计数为 0 时,资源被释放 [^4]。 - **使用场景**:`std::unique_ptr`是默认首选,适用于局部资源管理、函数返回等单一所有者的场景;`std::shared_ptr`适用于多个模块共享资源的场景,如树状结构、观察者模式等 [^3]。 ### std::unique_ptrstd::shared_ptr的使用方法 #### std::unique_ptr ```cpp #include <iostream> #include <memory> // 自定义一个简单的类 class MyClass { public: MyClass() { std::cout << "MyClass constructor" << std::endl; } ~MyClass() { std::cout << "MyClass destructor" << std::endl; } void doSomething() { std::cout << "Doing something..." << std::endl; } }; int main() { // 创建一个std::unique_ptr std::unique_ptr<MyClass> ptr = std::make_unique<MyClass>(); // 使用std::unique_ptr if (ptr) { ptr->doSomething(); } // 转移所有权 std::unique_ptr<MyClass> ptr2 = std::move(ptr); if (ptr2) { ptr2->doSomething(); } return 0; } ``` 在上述代码中,首先使用`std::make_unique`创建了一个`std::unique_ptr`,然后使用`ptr->doSomething()`调用对象的方法。接着使用`std::move`转移了所有权,最后当`ptr2`离开作用域时,对象会被自动销毁。 #### std::shared_ptr ```cpp #include <iostream> #include <memory> // 自定义一个简单的类 class MyClass { public: MyClass() { std::cout << "MyClass constructor" << std::endl; } ~MyClass() { std::cout << "MyClass destructor" << std::endl; } void doSomething() { std::cout << "Doing something..." << std::endl; } }; int main() { // 创建一个std::shared_ptr std::shared_ptr<MyClass> ptr1 = std::make_shared<MyClass>(); // 复制std::shared_ptr std::shared_ptr<MyClass> ptr2 = ptr1; // 输出引用计数 std::cout << "Reference count: " << ptr1.use_count() << std::endl; // 使用std::shared_ptr if (ptr2) { ptr2->doSomething(); } return 0; } ``` 在上述代码中,首先使用`std::make_shared`创建了一个`std::shared_ptr`,然后复制了这个`std::shared_ptr`,使用`use_count()`输出引用计数,最后当所有`std::shared_ptr`离开作用域时,对象会被自动销毁。
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值