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c++中怎样使用智能指针管理数组_c++ unique_ptr数组【详解】

穿越時空

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发布时间:2026-02-16 13:14:39

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来源于php中文网

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不能直接用 std::unique_ptr p(new int[10]),因默认删除器调用 delete 而非 delete[],导致内存泄漏和未定义行为;正确做法是使用 std::unique_ptr、显式指定删除器或 std::make_unique(10)。

c++中怎样使用智能指针管理数组_c++ unique_ptr数组【详解】

为什么不能直接用 std::unique_ptr<t></t> 指向裸数组

直接写 std::unique_ptr<int> p(new int[10])</int> 看似可行,但析构时调用的是 delete 而非 delete[],导致未定义行为——内存只释放了首元素,其余 9 个 int 泄漏,还可能破坏堆管理元数据。

这是最常踩的坑,错误现象通常是程序运行时崩溃、Valgrind 报“mismatched free/delete”、或后续 new 失败。

根本原因:默认的 std::unique_ptr<t></t> 使用 default_delete<t></t>,它对非数组类型调用 delete;而数组需要显式指定 default_delete<t></t> 才触发 delete[]

正确声明 unique_ptr 管理数组的三种写法

核心是让模板参数体现“数组类型”,从而绑定正确的删除器:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • std::unique_ptr<int></int> —— 最常用,类型含 [],自动选用 default_delete<int></int>
  • std::unique_ptr<int std::default_delete>></int> —— 显式传入删除器,等价但冗长
  • std::unique_ptr<int void></int> + 自定义 lambda 删除器(不推荐,除非要加日志或特殊逻辑)

示例:

auto p = std::make_unique<int[]>(10);  // 推荐:安全、简洁、零开销
p[5] = 42;                             // 支持下标访问
// 析构时自动调用 delete[]

make_unique(N) 和 new int[N] 的关键区别

std::make_unique<int>(N)</int> 是首选,但要注意它只支持默认构造(即 int() 初始化为 0),无法像 new int[N]{1,2,3} 那样做聚合初始化。

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常见误用场景与替代方案:

  • 需要自定义初值?→ 改用 std::vector<int></int>,更安全且支持任意初始化
  • 必须用 raw array?→ 只能退回到 std::unique_ptr<int void></int> + lambda 手动 delete[],但失去类型安全
  • 性能敏感且确定无异常?→ new int[N] + 自定义 deleter 更轻量,但风险自担

注意:std::make_unique 不支持 C 风格数组的花括号初始化,以下写法非法:

std::make_unique<int[]>({1,2,3}); // 编译错误

shared_ptr 管理数组不是不行,但得格外小心

std::shared_ptr<int></int> 语法合法,也能正确调用 delete[],但它不提供 operator[](C++17 前),你得用 get()[i] 访问,易出错。

更严重的问题是:如果同一块数组被多个 shared_ptr<int></int> 和一个 shared_ptr<int></int> 混用(比如误转型),删除器冲突会导致未定义行为。

所以除非明确需要共享所有权+数组语义,否则优先选 std::unique_ptr<t></t>std::vector<t></t>。真要用 shared_ptr 数组,务必统一删除器并避免混用原始指针。

数组智能指针的边界很窄:它解决了 delete[] 漏掉的问题,但没解决初始化灵活性、越界检查、重分配等,这些仍是 std::vector 的主场。

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