std::unique_ptr是C++11引入的独占式智能指针,通过移动语义转移所有权,析构时自动释放资源,支持自定义删除器和数组管理,推荐使用std::make_unique创建,避免裸指针使用,提升内存安全。

std::unique_ptr 是 C++11 引入的一种智能指针,用于管理动态分配的对象,确保同一时间只有一个指针拥有该对象的所有权。当 unique_ptr 被销毁时,它所指向的对象也会自动被删除,从而避免内存泄漏。它不能被复制,但可以移动,适用于资源的独占式管理。
基本用法
创建一个 unique_ptr 非常简单,通常使用 std::make_unique(C++14 起支持)或直接构造:
使用 std::make_unique 推荐方式:
#include auto ptr = std::make_unique(42); // 创建一个指向 int 的 unique_ptr,值为 42
手动构造(不推荐裸 new):
std::unique_ptr ptr(new int(42)); // 可以,但不如 make_unique 安全
访问所指向对象使用 *ptr 或 ptr->,就像普通指针一样。
所有权转移(移动语义)
由于 unique_ptr 不可复制,但支持移动语义,可以通过 std::move 转移所有权:
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std::unique_ptr ptr1 = std::make_unique(100);std::unique_ptr ptr2 = std::move(ptr1); // ptr1 失去所有权,变为 nullptrif (ptr1 == nullptr) {std::cout << "ptr1 is now nulln";}// 此时只有 ptr2 指向原来的对象
移动后,原指针变为空,防止重复释放。
作为函数参数和返回值
unique_ptr 常用于函数间传递资源:
函数返回 unique_ptr,移交所有权:
std::unique_ptr createValue() { return std::make_unique(99);}auto val = createValue(); // 接收所有权
函数接收 unique_ptr 参数(通过移动):
void consume(std::unique_ptr ptr) { std::cout << *ptr << "n";} // ptr 在这里析构,对象被删除auto p = std::make_unique(50);consume(std::move(p)); // 必须用 move
如果只是想查看内容而不获取所有权,应传 const 引用:const std::unique_ptr&
自定义删除器
unique_ptr 支持自定义删除逻辑,比如关闭文件句柄、释放非 new 分配的资源等:
// 删除器为函数指针类型void close_file(FILE* f) { if (f) fclose(f);}std::unique_ptr file(fopen("test.txt", "r"), &close_file);
// 使用 lambda 更灵活auto deleter = [](int* p) {std::cout << "Deleting intn";delete p;};std::unique_ptr custom_ptr(new int(42), deleter);
管理数组
虽然更推荐使用 std::vector 或 std::array,但 unique_ptr 也可以管理动态数组:
std::unique_ptr arr = std::make_unique(10); // C++14 起支持arr[0] = 1;arr[1] = 2;// ... 使用中括号访问// 析构时会自动调用 delete[]
注意:数组版本不能使用 operator-> 或 *,只能用下标访问。
与 raw 指针交互
必要时可以获取原始指针,但要小心生命周期:
std::unique_ptr ptr = std::make_unique(77);int* raw = ptr.get(); // 获取裸指针,不转移所有权// 重置或释放所有权ptr.reset(); // 释放对象,ptr 变为 nullptrptr.reset(new int(88)); // 替换管理的对象
int* released = ptr.release(); // 释放所有权,返回裸指针,ptr 变空delete released; // 需手动 delete
基本上就这些。unique_ptr 设计简洁高效,是现代 C++ 中替代裸指针和 auto_ptr 的首选,能极大提升代码安全性和可维护性。
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