std::unique_ptr和std::shared_ptr的用法

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#C++

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。

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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。

C++11中的智能指针unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr详解
dvlinker的技术专栏
05-28 3万+
详细讲解C++11中引入的智能指针unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr。
C++:智能指针std::unique_ptr和std::shared_ptr
qq_40762280的博客
02-01 1869
c++中智能指针std::unique_ptr和std::shared_ptr的使用场景区分
C++中的shared_ptr和unique_ptr
最新发布
gdr12的专栏
06-25 995
默认使用unique_ptr适用于大多数单一所有权场景性能最优，语义最清晰需要共享时使用shared_ptr配合weak_ptr避免循环引用用于缓存、观察者等共享场景避免裸new/delete始终使用智能指针管理动态资源优先使用提供异常安全保证更高效的内存布局（特别是接口设计明确所有权函数参数和返回值清晰表达所有权转移意图通过合理选择智能指针类型，可以显著提高 C++ 代码的安全性、可读性和可维护性，同时减少内存管理相关的错误。
std::shared_ptr：共享的智能指针 ,std::unique_ptr：独占的智能指针 ,std::weak_ptr：弱引用的智能指针
weixin_44697764的博客
01-30 948
std::shared_ptr：共享的智能指针 std::unique_ptr：独占的智能指针 std::weak_ptr：弱引用的智能指针
C++ 智能指针 std::unique_ptr， std::shared_ptr
weixin_39087379的博客
03-03 560
为了更容易(同时也更安全)地使用动态内存，C++11标准库提供了两种智能指针(smartpointer)类型来管理动态对象：std::unique_ptr， std::shared_ptr。 shared_ptr允许多个指针指向同一个对象；unique_ptr则"独占"所指向的对象。C++11标准库还定义了一个名为weak_ptr的辅助类，它是一种弱引用，指向shared_ptr所管理的对象。这三种类型都定义在memory头文件中。 智能指针的行为类似常规指针，重要的区别是它负责自动释放所指的对象。 智能指
std::unique_ptr和std::shared_ptr的区别
wxixi的专栏
12-06 910
和是C++11中引入的两种智能指针类型，它们都可以自动管理内存，以避免内存泄漏。delete。
c++11：智能指针之std::unique_ptr、std::shared_ptr、std::weak_ptr
李白
11-24 2609
头文件<memory> 1、std::unique_ptr 声明： template<class T,class Deleter = std::default_delete<T>> class unique_ptr; template <class T,class Deleter> class unique_ptr<T[], Deleter>; std::unique_ptr是通过指针占有并管理另一对象，并在unique_ptr离开作
【C++】智能指针的奥秘：深度解析std::unique_ptr与std::shared_ptr
一个被知识诅咒的人
10-30 866
在C++中，内存管理一直是程序员面临的一个核心挑战，手动管理内存分配与释放极易导致内存泄漏和悬空指针等问题。智能指针的引入解决了这一难题。本文将深入分析C++标准库中的智能指针类型——`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`。我们将探讨它们的实现细节、内存管理机制、使用场景，以及如何通过正确使用这些工具来避免常见的内存管理问题。此外，本文还将对比这两种智能指针的优缺点，并举例说明如何在实际开发中选择最适合的工具，从而编写更加健壮、高效的C++程序。
C++ 智能指针详细使用指南 (std::unique_ptr、std::shared_ptr 和 std::weak_ptr)
david_bang_1980的博客
05-27 1128
是一种独占所有权的智能指针，即一个对象只能独自拥有某块内存。当超出其作用域时，它会自动销毁所管理的对象，并释放相应的内存。可以为delete p;});是一种共享所有权的智能指针，可以有多个实例共享同一块内存。当最后一个实例销毁时，所管理的内存才会被释放。与类似，delete p;});是一种不拥有对象所有权的智能指针，用于解决循环引用的问题。可以观察但不能直接访问所管理的对象，必须通过获取对象的访问权。智能指针是 C++ 标准库中非常重要的工具，用于自动管理动态分配的内存，减少手动内存管理的错误。
Modern Effective C++ 条款二十：当std::shared_ptr可能悬空时使用std::weak_ptr
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11-28 734
如果缓存直接使用std::shared_ptr来存储对象，那么即使所有客户端都释放了它们的std::shared_ptr，缓存中的std::shared_ptr仍然会保持对象的存活，导致内存泄漏。效率比较:std::shared_ptr和std::weak_ptr在大多数实现中具有相同的大小，因为它们都存储了一个指向控制块的指针。赋值：将一个std::weak_ptr赋值给另一个std::weak_ptr时，源std::weak_ptr的弱引用计数减少1，目标std::weak_ptr的弱引用计数增加1。
C++中的两类智能指针std::unique_ptr与std::shared_ptr
追赶时代的博客
05-20 328
智能指针 std::unique_ptr std::shared_ptr
C++ 实现智能指针：shared_ptr 和 unique_ptr
12-20 2585
C++11 智能指针的深入分析，和动手实现简版的智能指针 std::shared_ptr 、std::unique_ptr
初探智能指针之std::shared_ptr、std::unique_ptr
qq_36824130的博客
03-14 715
什么是智能指针、作用 智能指针用于确保当对象不再使用时对象可以被自动删除。 std::shared_ptr 几个指针能共享地指向同一个对象，当没有指针指向这个对象时，该对象会被删除（析构）。 // std::shared_ptr<MyTime> mt0 = new MyTime(0, 70); // error 类型不匹配 // MyTime* mt0 = std::make_shared(1, 70); // error 类型不匹配 std::shared_ptr<MyTime>
C++ 智能指针详解：std::unique_ptr、std::shared_ptr 和 std::weak_ptr
weixin_44511301的博客
02-25 2225
通过合理使用 std::weak_ptr，可以解决 std::shared_ptr 的循环引用问题，同时保持代码的安全性和可维护性。C++ 标准库提供了几种智能指针，主要包括 std::unique_ptr、std::shared_ptr 和 std::weak_ptr。std::weak_ptr是一种弱引用的智能指针，用于观察std::shared_ptr管理的资源，不会增加引用计数。std::weak_ptr 可以通过 std::shared_ptr 或另一个 std::weak_ptr 构造。
【C++】智能指针 学习总结 |std::shared_ptr |std::unique_ptr | std::weak_ptr
weixin_46274756的博客
06-09 1087
【C++】智能指针 学习总结 |std::shared_ptr |std::unique_ptr | std::weak_ptr
智能指针思想实践(std::unique_ptr, std::shared_ptr)
Gefangenes的博客
06-23 189
由这个资源管理对象在自己的析构函数中释放定义在自由存储区上的对象所占据的资源。这使得程序员只需要利用资源管理对象接管在自由存储区上动态创建的对象资源，利用。
C++11 - std::shared_ptr和std::unique_ptr
Fan0920的专栏
10-29 1477
c++的内存管理用惯了new和delete手动管理，但是有些场景这种手动管理的方式使用起来很不方便。然后想搞清楚智能指针的用法，常见问题如下： （1）如何初始化 shared_ptr<string> p1 = make_shared<string>(10, '9'); shared_ptr<string> p2 = make_shared<string>("hello"); shared_ptr<string> p3 = m
【C++】:shared_ptr和unique_ptr
目标：MVP
02-17 666
智能指针的行为类似常规指针，重要的区别是它负责自动释放所指向的对象。 std::unique_ptr:独占资源所有权的指针。 std::shared_ptr:共享资源所有权的指针。 1 std::unique_ptr 当我们独占资源的所有权的时候，可以使用std::unique_ptr对资源进行管理，一旦离开unique_ptr对象的作用域时，会自动释放资源。 //初始化unique_ptr必须采用直接初始化形式 std::unique_ptr<int> p1;
std::unique_ptr 和 std::shared_ptr
06-17
### C++ `std::unique_ptr` 与 `std::shared_ptr` 的区别及使用场景 #### 1. 概念差异 `std::unique_ptr` 和 `std::shared_ptr` 都是 C++ 标准库提供的智能指针类型，用于管理动态分配的对象。两者的根本区别在于所有权模型： - `std::unique_ptr` 实现了独占所有权语义，即同一时间只能有一个 `std::unique_ptr` 拥有某个对象的控制权[^2]。 - `std::shared_ptr` 实现了共享所有权语义，允许多个 `std::shared_ptr` 实例同时拥有同一个对象，并通过引用计数机制决定何时释放资源[^1]。 #### 2. 内部实现与内存占用 - `std::unique_ptr` 的内部结构相对简单，仅包含一个指向所管理对象的原始指针和一个删除器（默认为 `std::default_delete<T>`）。因此，它的内存占用通常较小，大小等于或接近于普通指针[^2]。 - `std::shared_ptr` 则需要额外维护一个控制块，其中包含引用计数、弱引用计数以及删除器等信息。这使得 `std::shared_ptr` 的内存开销较大，通常是 `std::unique_ptr` 的两倍或更多[^1]。 ```cpp #include <iostream> #include <memory> int main() { std::cout << "Size of unique_ptr: " << sizeof(std::unique_ptr<int>) << " bytes" << std::endl; // 通常为 8 字节 std::cout << "Size of shared_ptr: " << sizeof(std::shared_ptr<int>) << " bytes" << std::endl; // 通常为 16 字节 } ``` #### 3. 使用场景 - **`std::unique_ptr`**: - 当对象的所有权不需要被共享时，应优先使用 `std::unique_ptr`，因为它提供了更高的性能和更低的内存开销。 - 适用于那些只需要单个所有者并且在生命周期结束时自动释放资源的情况。 - **`std::shared_ptr`**: - 当多个对象或模块需要共享对同一资源的访问权限时，可以选择使用 `std::shared_ptr`。 - 注意避免循环引用问题，可以通过结合使用 `std::weak_ptr` 来解决[^3]。 #### 4. 示例代码 ##### `std::unique_ptr` 示例 ```cpp #include <iostream> #include <memory> struct Resource { void process() { std::cout << "Processing resource..." << std::endl; } ~Resource() { std::cout << "Resource destroyed!" << std::endl; } }; void use_unique_ptr() { std::unique_ptr<Resource> ptr = std::make_unique<Resource>(); ptr->process(); // ptr 在此函数结束时自动销毁 } ``` ##### `std::shared_ptr` 示例 ```cpp #include <iostream> #include <memory> struct SharedResource { void display() { std::cout << "Shared resource displayed." << std::endl; } ~SharedResource() { std::cout << "Shared resource destroyed!" << std::endl; } }; void use_shared_ptr() { std::shared_ptr<SharedResource> ptr1 = std::make_shared<SharedResource>(); ptr1->display(); { std::shared_ptr<SharedResource> ptr2 = ptr1; // 引用计数增加至 2 } // ptr2 超出作用域，引用计数减少至 1 // 当最后一个 shared_ptr 超出作用域时，资源被销毁 } ``` #### 5. 性能与安全性 - `std::unique_ptr` 提供零开销抽象，其操作效率几乎等同于裸指针。 - `std::shared_ptr` 因为涉及引用计数的维护，在多线程环境下可能带来额外的同步开销。然而，现代实现通常采用原子操作来优化这一过程[^1]。 ###
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