智能指针入门：深入理解 C++ 的 shared_ptr

文章目录

• 前言
• [一、什么是 shared_ptr？](#一、什么是 shared_ptr？)
• 二、创建share_ptr
• 三、使用share_ptr
• • 1.输出结果
  • 2.结果分析
• 四、工作原理
• 五、注意事项
• 六、使用场景
• 总结

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前言

提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：

在 C++ 的开发中，手动管理内存一直是一项易出错的工作。如果你曾因为 new 后忘记 delete 而引发内存泄漏，那你一定会对 C++11 引入的智能指针感激涕零。

今天，我们来聊聊智能指针家族中的"共享型成员 "------std::shared_ptr

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、什么是 shared_ptr？

shared_ptr 是 C++11 标准库提供的智能指针之一，它通过引用计数 的方式，来自动管理动态分配的内存资源。当最后一个指向对象的 shared_ptr 被销毁时，对象也会被自动释放

简而言之：你不用再手动 delete 了，shared_ptr 会替你做！

🧠先理解"引用计数 "

shared_ptr 背后有个"引用计数器"，记录有多少个 shared_ptr 实例在使用这个对象。

每增加一个 shared_ptr 拷贝，计数 +1；

每销毁一个 shared_ptr，计数 -1；

当计数为 0，就自动 delete 对象

二、创建share_ptr

std::shared_ptr<Myclass>ptr1 = std::make_shared<Myclass>()

我们通常用make_share的方式来创建

<>中是指针的类型

右侧()中填参数，这里定义的类Myclass是一个无参，所以我们无参构造就行

三、使用share_ptr

#include<iostream>
#include<memory>

class Myclass
{
public:
	Myclass()
	{
		std::cout << "调用构造函数" << std::endl;
	}

	~Myclass()
	{
		std::cout << "调用析构函数" << std::endl;
	}

	void Say()
	{
		std::cout << "Hello World" << std::endl;
	}
};


int main()
{
	std::shared_ptr<Myclass>ptr1 = std::make_shared<Myclass>();

	{
		std::shared_ptr<Myclass>ptr2 = ptr1;
		ptr2->Say();
		std::cout << "引用计数:" << ptr2.use_count() << std::endl;
	}
	
	std::cout << "引用计数:" << ptr1.use_count() << std::endl;
	return 0;
}

1.输出结果

2.结果分析

首先我们

std::shared_ptrptr1 = std::make_shared();

会调用构造函数，此时ptr1指针指向的是一个堆上创建的 MyClass 对象

然后我们在局部函数中又加入了一个指针ptr2 也是指向ptr1所指向的对象，此时就不会再调用构造函数，而且此时引用计数是2 ，因为有两个指针都指向这个堆上创建的Myclass对象

在局部函数中{},结束后ptr2自动销毁，但不会调用析构函数，因为ptr2销毁了，引用计数-1，还剩下一个，当ptr1销毁后，引用计数为0，此对象才会自动销毁

四、工作原理

shared_ptr 的底层通过一个"控制块"（control block）来记录引用计数 。每当有一个新的 shared_ptr 拷贝或赋值同一块资源，引用计数就会加一；当某个 shared_ptr 销毁时，引用计数减一；当计数归零，资源自动释放。

这就像几个人（指针）共同拥有一把钥匙（资源），最后一个人离开时，把钥匙扔掉，锁也解除了

五、注意事项

禁止多个指针管理同一块内存！

MyClass* p = new MyClass();
std::shared_ptr<MyClass> sp1(p);
std::shared_ptr<MyClass> sp2(p); // ❌ 这两行一定不能这样！

用两个 shared_ptr 分别托管了同一块内存

✅ 正确做法只有一种：

让多个 shared_ptr 共享一个控制块，这就要从同一个 shared_ptr 拷贝出来：

auto sp1 = std::make_shared<MyClass>();
auto sp2 = sp1; // ✅ 正确，共享控制块，引用计数 +1

六、使用场景

1.多个对象或线程共享同一个资源。

2.比如图形资源管理、网络连接池等场景中，shared_ptr 都能避免复杂的手动内存管理

总结

C++ 是一门强大但复杂的语言，合理使用智能指针可以极大降低内存泄漏和程序崩溃的风险。如果你还在用原始指针管理内存，是时候拥抱智能指针了！