unique_ptr用于独占所有权,适合局部资源、类成员和工厂模式;shared_ptr通过引用计数实现共享所有权,适用于多对象共享、回调机制和容器存储,选择依据是所有权模型,优先使用make_unique/make_shared,避免循环引用和裸指针操作。

在C++中,shared_ptr 和 unique_ptr 是两种常用的智能指针,用于自动管理动态分配的对象生命周期,避免内存泄漏。它们各自适用于不同的使用场景,合理选择能提升代码的安全性和效率。
unique_ptr:独占所有权的资源管理
unique_ptr 表示对对象的独占所有权,同一时间只能有一个 unique_ptr 指向某个对象。当 unique_ptr 被销毁时,其所管理的对象也会自动被释放。
适用场景包括:
- 局部资源管理:函数内部创建对象,作用域结束时自动释放,无需手动 delete。
- 作为类成员变量:管理类中动态分配的资源,确保析构时正确释放。
- 工厂模式返回值:函数返回一个对象的所有权,调用方接收 unique_ptr 接管资源。
- 需要转移所有权的场景:通过 std::move 转移控制权,适合实现移动语义。
例如:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
unique_ptr<MyClass> ptr = make_unique<MyClass>();
auto transferred = std::move(ptr); // 所有权转移
shared_ptr:共享所有权的引用计数管理
shared_ptr 使用引用计数机制,多个 shared_ptr 可以共享同一个对象。当最后一个 shared_ptr 被销毁时,对象才被释放。
常见使用场景有:
- 多个对象或模块共享资源:如多个类实例需要访问同一个配置对象或缓存数据。
- 回调机制或观察者模式:目标对象可能被多方引用,无法确定谁最后使用。
- 延迟释放需求:某些资源必须在所有使用者都释放后才能清理。
- STL 容器中存储动态对象:容器中保存 shared_ptr 可安全管理对象生命周期。
例如:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
shared_ptr<Resource> res = make_shared<Resource>();
shared_ptr<Resource> copy = res; // 引用计数+1
如何选择:根据所有权模型决定
选择哪种智能指针,关键在于明确对象的所有权关系:
- 如果对象只属于一个所有者,且不允许复制,优先使用 unique_ptr。它性能更高,无引用计数开销。
- 如果对象需要被多个部分共享,且无法预知谁最后使用,应使用 shared_ptr。
- 注意避免循环引用问题:两个 shared_ptr 相互持有对方会导致内存泄漏,此时可使用 weak_ptr 打破循环。
管理技巧与最佳实践
提高代码质量的一些实用建议:
- 优先使用 make_unique 和 make_shared 创建智能指针,避免裸 new,更安全且性能更好。
- 不要将同一个裸指针赋值给多个智能指针,会导致重复释放。
- 尽量避免从 this 指针构造 shared_ptr,应让类继承 enable_shared_from_this。
- 在性能敏感场景慎用 shared_ptr,频繁增减引用计数有一定开销。
基本上就这些。掌握 unique_ptr 和 shared_ptr 的核心差异和适用场景,能让你写出更安全、清晰的 C++ 资源管理代码。不复杂但容易忽略细节,关键是理解“谁拥有这个对象”。


