C++11 新特性：智能指针的使用与解析

C++11 新特性：智能指针的使用与解析

在现代 C++ 编程中，智能指针是管理动态内存的利器，它可以有效避免内存泄漏和悬空指针问题。本文将介绍 C++11 中的三种智能指针：unique_ptr、shared_ptr 和 weak_ptr，并给出使用示例。

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一、unique_ptr

unique_ptr 表示独占所有权，一个对象在任意时刻只能有一个 unique_ptr 拥有它。

#include <iostream>
#include <memory>

class Test {
public:
    Test() { std::cout << "Test 构造\n"; }
    ~Test() { std::cout << "Test 析构\n"; }
    void hello() { std::cout << "Hello from Test\n"; }
};

int main() {
    std::unique_ptr<Test> ptr1 = std::make_unique<Test>();
    ptr1->hello();

    // std::unique_ptr<Test> ptr2 = ptr1; // 错误，不能拷贝
    std::unique_ptr<Test> ptr2 = std::move(ptr1); // 转移所有权
    if (!ptr1) std::cout << "ptr1 已经为空\n";
}

二、shared_ptr

shared_ptr 是共享所有权的智能指针，可以多个 shared_ptr 指向同一个对象，对象会在最后一个 shared_ptr 销毁时释放。

#include <memory>
#include <iostream>

int main() {
    std::shared_ptr<int> sp1 = std::make_shared<int>(42);
    std::shared_ptr<int> sp2 = sp1;

    std::cout << "sp1 use_count: " << sp1.use_count() << "\n"; // 2
    std::cout << "sp2 value: " << *sp2 << "\n";
}

三、weak_ptr

weak_ptr 弱引用 shared_ptr 管理的对象，不增加引用计数，用于解决循环引用问题。

#include <memory>
#include <iostream>

int main() {
    std::shared_ptr<int> sp = std::make_shared<int>(100);
    std::weak_ptr<int> wp = sp;

    std::cout << "sp use_count: " << sp.use_count() << "\n"; // 1
    if (auto tmp = wp.lock()) {
        std::cout << "wp value: " << *tmp << "\n";
    }
}

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总结

智能指针是现代 C++ 的重要工具，合理使用可以大幅提升代码安全性和可维护性。

unique_ptr：独占所有权

shared_ptr：共享所有权

weak_ptr：弱引用，避免循环引用