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C++智能指针数组 unique_ptr特化版本

P粉602998670
发布: 2025-08-28 15:08:02
原创
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std::unique_ptr<T[]> 是专为管理动态数组设计的智能指针特化版本,确保析构时调用 delete[] 正确释放内存。它支持下标访问、get、release 和 reset 操作,禁止拷贝但允许通过 move 转移所有权,避免内存泄漏和未定义行为,是管理动态数组的安全推荐方式。

c++智能指针数组 unique_ptr特化版本

在C++中,std::unique_ptr 是一种独占式智能指针,确保同一时间只有一个指针拥有对资源的控制权。当涉及到数组时,std::unique_ptr 提供了特化版本来正确管理动态分配的数组,确保调用正确的析构方式(即使用 delete[] 而不是 delete)。

unique_ptr 对数组的特化

标准库为数组类型提供了 std::unique_ptr 的模板特化版本,语法如下:

std::unique_ptr<T[]>

这个特化版本专为管理数组设计,会在析构时自动调用 delete[],避免内存泄漏或未定义行为。

例如,创建一个管理 int 数组的 unique_ptr:

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std::unique_ptr<int[]> arr = std::make_unique<int[]>(10);

这会分配一个包含 10 个 int 元素的数组,所有元素初始化为 0。

支持的操作

数组特化版本的 unique_ptr 支持以下操作:

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  • operator[]:支持通过下标访问元素
  • get():获取原始指针
  • release():释放所有权,返回原始指针
  • reset():重置指针,释放当前数组并可指向新数组

示例:

std::unique_ptr<int[]> arr = std::make_unique<int[]>(5);
arr[0] = 10;
arr[1] = 20;
std::cout << arr[0] << ", " << arr[1]; // 输出 10, 20

为什么需要特化?

如果不使用数组特化版本,比如使用 std::unique_ptr<int> 指向数组首元素,析构时会调用 delete 而非 delete[],导致未定义行为。

特化版本确保调用 delete[],符合 C++ 对数组对象的销毁规则。

不支持的操作

数组特化版本不提供以下操作:

  • 指针算术(如 ++, --):虽然可以对 get() 返回的原始指针操作,但智能指针本身不支持
  • 解引用 *:不支持,因为数组不是单一对象
  • 拷贝构造或赋值:unique_ptr 禁止拷贝,只能移动

例如,以下代码是错误的:

// 错误:不能拷贝 unique_ptr 数组
auto arr2 = arr; // 编译失败

正确方式是使用移动语义:

auto arr2 = std::move(arr); // 合法,所有权转移 基本上就这些。使用 std::unique_ptr<T[]> 是管理动态数组最安全、最推荐的方式,无需手动 delete,避免内存泄漏,且语法简洁。

以上就是C++智能指针数组 unique_ptr特化版本的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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