智能指针是现代C++管理动态内存的核心工具,通过RAII自动释放资源避免内存泄漏和悬空指针;std::unique_ptr独占所有权、不可拷贝可移动;std::shared_ptr共享所有权、引用计数管理;std::weak_ptr观察共享对象、打破循环引用;需避免裸指针混用、错误构造及删除器不匹配等常见坑。

智能指针是现代 C++ 管理动态内存的核心工具,它用对象封装裸指针,自动在合适时机释放资源,从根本上避免内存泄漏和悬空指针。关键不是“要不要用”,而是“怎么选、怎么写、怎么避坑”。
三种智能指针各司其职
std::unique_ptr 表示独占所有权:同一时间只能有一个 unique_ptr 指向某块内存,不可拷贝,但可移动。适合局部资源管理、工厂函数返回、容器中存储独占对象。
- 初始化推荐用
std::make_unique(C++14 起),避免裸 new 和异常安全问题(args...) - 想转移所有权?用
std::move(ptr),原指针自动变为空 - 需要数组?用
std::unique_ptr,析构时自动调用 delete[]
shared_ptr 用于共享所有权
std::shared_ptr 通过引用计数实现多处共享访问。只要还有一个 shared_ptr 指向对象,对象就不会被销毁。适合缓存、观察者、跨模块传递资源等场景。
- 优先用
std::make_shared构造——它把控制块和对象内存一起分配,更高效且异常安全(args...) - 慎用裸指针构造(如
shared_ptr):可能因 new 成功而 make_shared 失败导致内存泄漏(new int(42)) - 循环引用?用
std::weak_ptr打破。比如 A 持有 B 的 shared_ptr,B 也持有 A 的 shared_ptr → 引用计数永不归零 → 内存泄漏
weak_ptr 是 shared_ptr 的“观察者”
std::weak_ptr 不增加引用计数,只观察 shared_ptr 是否还有效。它不能直接解引用,必须先调用 lock() 获得一个临时 shared_ptr,检查是否非空再使用。
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- 典型用途:缓存、定时器回调、父子关系中的子持有父的 weak_ptr(避免循环引用)
-
expired()可快速判断是否已失效,但仍是竞态敏感操作;线程安全场景下建议直接lock()后判空 - weak_ptr 本身线程安全(读写不同 weak_ptr 对象无冲突),但所指向的对象生命周期仍需业务逻辑保障
别踩这些常见坑
智能指针不是万能胶布,误用反而引入新问题:
- 不要混用智能指针和裸指针管理同一块内存(例如 new 出来后又用 unique_ptr 接管,或 shared_ptr 和 delete 混用)→ 重复释放 UB
- 避免从 this 获取 shared_ptr:类内直接写
shared_from_this(),而不是shared_ptr(后者会新建控制块,引发双重析构)(this) - 自定义删除器要匹配:比如用 malloc 分配的内存,就得传
[](void* p) { free(p); },否则默认 delete 会崩 - 容器里存 shared_ptr 而不是 raw pointer,尤其当对象生命周期不确定时;但若只是临时遍历且确定不延长生命周期,用引用或 const T& 更轻量
基本上就这些。智能指针不是语法糖,而是 RAII 思维的落地。选对类型、用对构造方式、守住所有权边界,内存管理就能既安全又自然。










