unique_ptr提供独占式内存管理,通过移动语义转移所有权,推荐使用make_unique创建并配合自定义删除器处理资源,避免裸指针混用,防止内存泄漏。

unique_ptr 是 C++ 中用于管理动态内存的智能指针之一,它提供独占式的所有权语义。这意味着同一时间只有一个 unique_ptr 可以指向某个对象,当该指针被销毁或重置时,其所管理的对象也会自动被释放。这种机制有效避免了内存泄漏,是现代 C++ 内存管理的重要组成部分。
基本用法:创建与初始化
使用 std::unique_ptr 需要包含头文件 。可以通过 std::make_unique(C++14 起支持)或直接构造的方式创建。
- 推荐使用
std::make_unique创建对象,它更安全且能避免异常安全问题。(args...) - 也可以通过裸指针构造,但应尽量避免,除非有特殊需求。
示例:
#include#include struct MyClass { int value; MyClass(int v) : value(v) { std::cout << "Constructing\n"; } ~MyClass() { std::cout << "Destructing\n"; } };
int main() { auto ptr1 = std::make_unique
(42); // 推荐方式 // unique_ptr ptr2(new MyClass(10)); // 不推荐,容易出错 std::cout << ptr1->value << "\n"; return 0;} // ptr1 离开作用域,自动调用析构
所有权转移:移动语义
unique_ptr不支持拷贝构造和拷贝赋值,但支持移动构造和移动赋值。这保证了资源的唯一所有权。立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
- 使用
std::move()将所有权从一个unique_ptr转移到另一个。- 原指针在移动后变为 nullptr,不能再访问所指对象。
示例:
auto ptr1 = std::make_unique(100); // auto ptr2 = ptr1; // 错误:禁止拷贝 auto ptr2 = std::move(ptr1); // 正确:移动所有权 if (!ptr1) { std::cout << "ptr1 is now null\n"; } // 此时只有 ptr2 有效,ptr1 为空 作为函数参数和返回值
unique_ptr在函数间传递时,常用于以下场景:
- 函数返回动态创建的对象:返回
unique_ptr,调用者获得所有权。- 函数接收对象进行处理:参数应为
unique_ptr&&或按值传入并使用std::move。- 若函数只需读取对象内容,建议接受原始指针或引用,避免不必要的所有权转移。
示例:
std::unique_ptrcreateObject(int val) { return std::make_unique (val); } void useObject(const MyClass* obj) { if (obj) std::cout << "Using object with value: " << obj->value << "\n"; }
int main() { auto ptr = createObject(200); useObject(ptr.get()); // 仅传递观察用途 return 0; }
自定义删除器与数组支持
默认情况下,
unique_ptr使用delete释放资源,但可以指定自定义删除器以适应不同情况,如释放数组、关闭文件句柄等。
- 管理数组时,应使用
unique_ptr形式,它会自动调用delete[]。- 删除器可以是函数指针、lambda 或仿函数。
示例:
// 数组管理 auto arr_ptr = std::make_unique(10); arr_ptr[0] = 42; // 自定义删除器(例如模拟资源清理) auto deleter = [](FILE* f) { if (f) { std::fclose(f); std::cout << "File closed.\n"; } }; std::unique_ptr
file_ptr(std::fopen("test.txt", "w"), deleter); if (file_ptr) { std::fprintf(file_ptr.get(), "Hello"); } // 离开作用域自动关闭文件 基本上就这些。合理使用
unique_ptr能极大提升代码的安全性和可维护性。优先使用make_unique,避免手动new,并通过移动语义传递所有权,是现代 C++ 的最佳实践之一。不复杂但容易忽略的是:永远不要让多个智能指针管理同一块内存,也不要把它和裸指针混用太久。










