C++如何实现一个智能指针_C++ 智能指针实现方法-C++-PHP中文网

C++如何实现一个智能指针_C++ 智能指针实现方法

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发布： 2025-09-30 17:50:02

原创

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答案：通过RAII机制实现SimplePtr类，构造时获取资源，析构时自动释放，禁用拷贝、启用移动语义确保独占所有权，支持解引用与reset等操作，核心原理与std::unique_ptr一致。

c++如何实现一个智能指针_c++ 智能指针实现方法

实现一个简单的智能指针，核心是利用C++的RAII（资源获取即初始化）机制，在对象构造时获取资源，析构时自动释放。下面以实现一个简易的独占式智能指针为例，类似于std::unique_ptr，帮助理解其原理。

1. 基本结构与构造析构

我们定义一个模板类SimplePtr，管理一个动态分配的对象。当SimplePtr被销毁时，自动删除所持有的指针。

template<typename T>
class SimplePtr {
private:
    T* ptr_;
<p>public:
// 构造函数：接收裸指针
explicit SimplePtr(T* p = nullptr) : ptr_(p) {}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 析构函数：释放资源
~SimplePtr() {
    delete ptr_;
}

// 禁止拷贝构造和赋值（独占语义）
SimplePtr(const SimplePtr&) = delete;
SimplePtr& operator=(const SimplePtr&) = delete;

// 移动构造
SimplePtr(SimplePtr&& other) noexcept : ptr_(other.ptr_) {
    other.ptr_ = nullptr;
}

// 移动赋值
SimplePtr& operator=(SimplePtr&& other) noexcept {
    if (this != &other) {
        delete ptr_;        // 释放当前资源
        ptr_ = other.ptr_;  // 转移所有权
        other.ptr_ = nullptr;
    }
    return *this;
}

// 解引用操作
T& operator*() const { return *ptr_; }
T* operator->() const { return ptr_; }

// 获取原始指针（不推荐频繁使用）
T* get() const { return ptr_; }

// 释放所有权（类似release）
T* release() {
    T* tmp = ptr_;
    ptr_ = nullptr;
    return tmp;
}

// 重置内部指针
void reset(T* p = nullptr) {
    if (ptr_ != p) {
        delete ptr_;
        ptr_ = p;
    }
}

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};

2. 支持数组版本（可选扩展）

如果想支持数组类型，需要特化或增加模板参数来使用delete[]。可以通过添加删除器（Deleter）模板参数实现更灵活的设计，但基础版本可以简单判断：

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// 数组版本示例（简化处理）
template<typename T>
class SimpleArrayPtr {
    T* ptr_;
public:
    explicit SimpleArrayPtr(T* p = nullptr) : ptr_(p) {}
    ~SimpleArrayPtr() { delete[] ptr_; }
    // 其他接口类似，省略
};

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3. 使用示例

测试我们实现的智能指针：

#include <iostream>
using namespace std;
<p>int main() {
SimplePtr<int> p1(new int(42));
cout << *p1 << endl;  // 输出 42</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>SimplePtr<int> p2 = std::move(p1);  // 移动赋值
if (p1.get() == nullptr) {
    cout << "p1 now holds null" << endl;
}
cout << *p2 << endl;  // 输出 42

p2.reset(new int(100));
cout << *p2 << endl;  // 输出 100

return 0;

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}