C++中unique_ptr怎么用_C++智能指针独占所有权模式【安全】

std::unique_ptr是C++11引入的独占式智能指针，仅支持移动不支持拷贝，确保同一时刻唯一所有权；通过std::make_unique创建、自动析构，配合移动语义用于容器和函数传递，使用时需注意数组特化与自定义删除器。

直接说结论： std::unique_ptr 是 C++11 起提供的「独占式」智能指针，它在栈上管理堆内存，析构时自动 delete 所指向对象，且不允许拷贝——这是它安全性的核心来源。

为什么不能拷贝，但能移动？

因为 unique_ptr 的设计目标就是「唯一所有权」：同一时刻只能有一个 unique_ptr 持有该资源。拷贝会引发两个指针同时指向同一块内存，违背独占原则；而移动（std::move）把所有权“转交”出去，原指针自动置空，符合语义。

• 尝试 auto p2 = p1; → 编译失败，报错类似：use of deleted function 'constexpr std::unique_ptr<_tp _dp>::unique_ptr(const std::unique_ptr<_tp _dp>&)'
• 正确写法是：auto p2 = std::move(p1); → 此后 p1.get() == nullptr，p2 拥有所有权
• 函数传参/返回时也必须用移动语义，否则编译不过

如何创建和释放资源？

最常用方式是用 std::make_unique（C++14 起），它比 new 更安全、异常安全，且避免裸 new 的手动配对风险。

• auto ptr = std::make_unique(42); → 创建并初始化 int
• auto arr = std::make_unique(10); → 创建长度为 10 的 int 数组（注意方括号）
• 不用手动 delete：离开作用域或被赋新值时，自动调用 delete 或 delete[]
• 若需提前释放，调用 ptr.reset()；重置为新对象用 ptr.reset(new T{...})（不推荐，优先用 make_unique）

怎么配合容器和函数使用？

unique_ptr 可以安全存入 std::vector、std::map 等标准容器，前提是容器操作支持移动（现代 STL 容器都支持），但必须用移动语义插入。

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• std::vector<:unique_ptr>> v;
• v.push_back(std::make_unique(1)); ✅
• v.push_back(std::move(ptr)); ✅（如果已有变量 ptr）
• v.emplace_back(2); ✅（直接构造，避免临时对象）
• 传给函数时：接收参数应为 std::unique_ptr&&（获取所有权）或 const std::unique_ptr&（仅观察，不释放）

容易踩的坑：自定义删除器和数组特化

默认情况下，unique_ptr 用 delete，unique_ptr 用 delete[]。一旦用错，比如对数组用非数组版，就是未定义行为。

• 错误：std::unique_ptr p(new int[5]); → 析构时调 delete，而非 delete[]，UB！
• 正确：std::unique_ptr p(new int[5]); 或更安全地：auto p = std::make_unique(5);
• 需要自定义释放逻辑（如关闭文件、释放 C 风格资源）时，必须显式指定删除器类型：std::unique_ptr fp(fopen("x.txt", "r"), &fclose);
• 此时删除器类型成为模板第二参数，不能省略；且删除器对象需满足可调用、无状态（或能默认构造），否则可能引发编译错误或运行时问题

真正难的不是语法，而是判断「什么时候该用 unique_ptr，什么时候该用 shared_ptr」——只要所有权关系清晰、无需共享，就选 unique_ptr；一旦出现多个模块需共同持有，就得换思路，别硬套移动语义去“模拟共享”。