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C++智能指针在类成员中的应用

P粉602998670

发布： 2025-09-19 15:57:01

原创

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使用智能指针作为类成员可自动管理对象生命周期，避免内存泄漏；NetworkService用unique_ptr独占Logger，ImageProcessor用shared_ptr共享缓存，配合weak_ptr防循环引用，优先用make_unique/make_shared创建，提升代码安全与可维护性。

c++智能指针在类成员中的应用

在C++中，智能指针是管理动态内存的有效工具，尤其在类成员变量中使用时，能显著提升代码的安全性和可维护性。将智能指针作为类的成员，可以自动管理所指向对象的生命周期，避免内存泄漏、重复释放等问题。

使用智能指的常见场景

当一个类需要持有另一个对象的所有权时，使用智能指针作为成员是最自然的选择。例如：

类需要动态创建并长期持有某个对象
资源管理类（如文件句柄、网络连接）封装内部对象
组合关系中的部件对象管理

示例：

#include <memory>
#include <string>
<p>class Logger {
public:
void log(const std::string& msg) { /<em> ... </em>/ }
};</p><p>class NetworkService {
private:
std::unique_ptr<Logger> logger;
public:
NetworkService() : logger(std::make_unique<Logger>()) {}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>void doWork() {
    logger->log("Processing request");
}

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};

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这里

NetworkService

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拥有

Logger

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对象的独占所有权，构造时创建，析构时自动销毁。

选择合适的智能指针类型

根据所有权语义选择不同的智能指针：

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查看详情

std::unique_ptr

适用于独占所有权的成员变量
开销小，性能接近原始指针
不能复制，但可移动

std::shared_ptr

当多个对象需要共享同一个资源时使用
配合
```
std::weak_ptr
```
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解决循环引用问题
有引用计数开销

示例：共享资源

class ImageProcessor {
private:
    std::shared_ptr<ImageCache> cache;
public:
    ImageProcessor(std::shared_ptr<ImageCache> c) : cache(c) {}
    // 多个处理器共享同一缓存
};

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注意事项与最佳实践

在类中使用智能指针成员时，注意以下几点：

优先使用
```
std::make_unique
```
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和
```
std::make_shared
```
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创建对象，避免裸new
若类需要被复制，需明确智能指针的行为（深拷贝 or 共享）
注意循环引用：两个
```
shared_ptr
```
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互相持有会导致内存泄漏，可用
```
weak_ptr
```
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打破循环
智能指针本身是值类型，拷贝
```
shared_ptr
```
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会增加引用计数，而
```
unique_ptr
```
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不可拷贝