C++unique_ptr移动语义与转移所有权

P粉602998670

发布时间：2025-09-11 10:04:01

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原创

unique_ptr的移动语义实现资源安全转移，禁止拷贝避免双重释放，通过移动构造和赋值将所有权从源指针转移至目标，源变为空，确保独占性。

c++unique_ptr移动语义与转移所有权

unique_ptr

的移动语义是其核心特性，它允许你安全地将一个动态分配对象的所有权从一个

unique_ptr

实例转移到另一个，而无需进行深度拷贝。这本质上意味着资源（比如堆上的对象）的所有权可以被“挪走”，原有的

unique_ptr

随即变为空，确保始终只有一个

unique_ptr

管理该资源，从而避免了双重释放等问题。

当我第一次接触

unique_ptr

时，它给我最大的感受就是“安全感”。那种独占所有权的设计，配合RAII，简直是管理堆内存的福音。而这份安全感的核心，很大程度上就来源于它的移动语义。

想象一下，你有一个

unique_ptr ptr1(new MyObject());

，现在你想把这个

MyObject

的所有权交给另一个

unique_ptr

，比如

ptr2

。如果允许拷贝，那就会出现两个

unique_ptr

指向同一个

MyObject

，当它们各自析构时，就会尝试两次

delete

，这绝对是灾难。

unique_ptr

很聪明，它直接禁用了拷贝构造函数和拷贝赋值运算符。

但有时候，我们确实需要“传递”这个资源。比如，一个函数创建了一个对象，然后想把它返回给调用者；或者在一个容器里，我们想把一个

unique_ptr

从一个位置移动到另一个位置。这时候，移动语义就派上用场了。

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unique_ptr

提供了移动构造函数和移动赋值运算符。当使用

std::move

将一个

unique_ptr

实例作为右值引用传递时，实际上发生的是所有权的转移：

源
```
unique_ptr
```
所持有的原始指针（指向
```
MyObject
```
的地址）被“偷走”了。
目标
```
unique_ptr
```
获得了这个原始指针，现在它拥有了
```
MyObject
```
。
源
```
unique_ptr
```
的原始指针被置为
```
nullptr
```
，它不再管理任何资源。

这意味着，一旦移动完成，你不能再通过源

unique_ptr

访问原来的

MyObject

了，因为它已经“空”了。这完美地实现了独占所有权的概念：资源从A挪到了B，A就不再拥有它了。这种机制不仅安全，而且高效，因为它避免了昂贵的深拷贝操作，仅仅是几个指针的赋值和置空。

#include 
#include 
#include 
#include 

class MyResource {
public:
    int id_;
    MyResource(int id) : id_(id) {
        std::cout << "MyResource " << id_ << " constructed." << std::endl;
    }
    ~MyResource() {
        std::cout << "MyResource " << id_ << " destructed." << std::endl;
    }
    void doSomething() {
        std::cout << "MyResource " << id_ << " doing something." << std::endl;
    }
};

std::unique_ptr createResource(int id) {
    // 函数内部创建unique_ptr，并返回
    // 这里会隐式地发生移动
    return std::make_unique(id); 
}

int main() {
    std::cout << "--- Initial unique_ptr ---" << std::endl;
    std::unique_ptr ptr1 = std::make_unique(101);
    if (ptr1) {
        ptr1->doSomething();
    }

    std::cout << "\n--- Moving ownership ---" << std::endl;
    std::unique_ptr ptr2 = std::move(ptr1); // 显式移动
    if (ptr1) { // ptr1 现在是空的
        std::cout << "ptr1 still holds resource!" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "ptr1 is now null." << std::endl;
    }
    if (ptr2) {
        ptr2->doSomething(); // ptr2 现在拥有资源
    }

    std::cout << "\n--- Moving from function return ---" << std::endl;
    std::unique_ptr ptr3 = createResource(202); // 隐式移动
    if (ptr3) {
        ptr3->doSomething();
    }

    std::cout << "\n--- Moving into a vector ---" << std::endl;
    std::vector> resources;
    resources.push_back(std::move(ptr2)); // 将ptr2持有的资源移动到vector中
    // ptr2 再次变为空
    if (ptr2) {
        std::cout << "ptr2 still holds resource after push_back!" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "ptr2 is now null after push_back." << std::endl;
    }
    resources.push_back(std::move(ptr3)); // 将ptr3持有的资源移动到vector中
    // ptr3 再次变为空
    if (ptr3) {
        std::cout << "ptr3 still holds resource after push_back!" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "ptr3 is now null after push_back." << std::endl;
    }

    std::cout << "\n--- Accessing resources in vector ---" << std