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C++ unique_ptr怎么用 C++独占式智能指针使用指南【内存】

作者:尼克 浏览: 发布日期:2026-01-28
[导读]:unique_ptr不可拷贝只能移动,应使用std::make_unique创建以确保异常安全;转移所有权必须显式std::move;访问前需判空,支持->和*操作符。
unique_ptr不可拷贝只能移动,应使用std::make_unique创建以确保异常安全;转移所有权必须显式std::move;访问前需判空,支持->和*操作符。

unique_ptr 不能被拷贝,只能移动 —— 这是它和 shared_ptr 最根本的区别,也是你写错时编译器报 use of deleted function 的直接原因。

怎么创建 unique_ptr(别用 new 手动传)

推荐用 std::make_unique,它更安全、异常安全,且语义清晰:

auto ptr = std::make_unique(42);                    // OK
auto arr = std::make_unique(10);                // 数组版,注意 [] 语法

避免这样写:

std::unique_ptr bad{new int(42)};  // 不推荐:可能内存泄漏(如构造函数抛异常)
  • make_unique 一次性完成内存分配和对象构造,中间不会被异常打断
  • 数组版本必须写 ,否则析构时调用 delete 而非 delete[],UB
  • 不能用 make_unique 构造私有构造函数或 explicit 构造函数的类(需显式 new + 转移)

怎么转移所有权(move 是唯一合法方式)

unique_ptr 没有拷贝构造函数和拷贝赋值运算符,所有“传递”都必须显式 move:

auto p1 = std::make_unique("hello");
auto p2 = std::move(p1);  // OK:p1 变成 nullptr,p2 拿走资源
// auto p3 = p1;          // 编译错误:calling a deleted function
  • 函数参数传 unique_ptr 时,也必须用 std::unique_ptr&&

    或直接值传递(触发 move)
  • 返回 unique_ptr 没问题:NRVO 或 move 会自动处理,无需 std::move 包裹返回值
  • 容器里存 unique_ptr(如 std::vector<:unique_ptr>>)是常见模式,插入必须用 push_back(std::move(p))

怎么访问对象(-> 和 * 都行,但别解引用空指针)

行为和原生指针一致,但多了空安全性检查习惯:

auto p = std::make_unique(100);
if (p) {              // 等价于 if (p != nullptr)
    std::cout << *p << " " << p->get();  // *p 解引用,p->get() 返回原始指针
}
p.reset();            // 显式释放,p 变成 nullptr
  • p.get() 返回裸指针,仅用于传给 C API 或需要临时绕过 RAII 的场景;不要拿它去 delete
  • p.release() 交出控制权,返回裸指针,且 p 变成 nullptr;之后你要自己负责释放
  • 访问前不检查是否为空,运行时可能 crash —— 尤其在 reset() 或 move 后忘了置空逻辑

自定义删除器怎么写(小众但关键)

默认用 delete,但对 FILE*、malloc 分配内存、C API 对象等,必须指定删除逻辑:

// 用 malloc 分配的 int
auto p = std::unique_ptr{
    static_cast(std::malloc(sizeof(int))),
    [](void* ptr) { std::free(ptr); }
};

// 或用函数对象(更常见) struct FreeDeleter { void operator()(void* p) const { std::free(p); } }; std::unique_ptr p2{std::malloc(1024)};

  • 删除器类型是模板参数一部分:unique_ptr,类型不同 → 类型不同 → 不能赋值或比较
  • lambda 若含捕获([x]),无法作为模板参数(非可默认构造),得用函数对象或 std::function(但后者有额外开销)
  • 数组版 + 自定义删除器必须写 unique_ptr,且删除器要适配 delete[] 或 free

最易忽略的是数组语法和删除器类型的绑定关系 —— 写错一个符号(比如漏掉 [] 或删器没匹配 delete[]),程序可能跑得通但行为未定义。

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