C++怎么使用unique_ptr管理资源_C++智能指针与所有权模型-C++-PHP中文网

C++怎么使用unique_ptr管理资源_C++智能指针与所有权模型

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发布： 2025-11-19 17:11:31

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unique_ptr是C++中用于独占式资源管理的智能指针，定义于<memory>头文件，通过移动语义转移所有权，禁止拷贝，确保同一时间仅一个指针拥有资源，离开作用域时自动释放，支持自定义删除器处理非内存资源，提升代码安全与可维护性。

c++怎么使用unique_ptr管理资源_c++智能指针与所有权模型

在C++中，unique_ptr 是一种智能指针，用于实现独占式资源管理。它确保同一时间只有一个 unique_ptr 拥有对资源的控制权，当该指针被销毁时，其所管理的对象会自动被释放，从而避免内存泄漏。

什么是 unique_ptr？

std::unique_ptr 定义在 <memory> 头文件中，是一种轻量级、高效且安全的资源管理工具。它的核心特性是独占所有权：一旦一个 unique_ptr 获得了某个动态分配对象的控制权，其他指针就不能共享这个所有权。

由于禁止拷贝构造和拷贝赋值，unique_ptr 只能通过移动语义转移所有权。

基本用法

创建并使用 unique_ptr 非常简单：

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#include <memory>
#include <iostream>
<p>int main() {
// 使用 make_unique 创建 unique_ptr（C++14 起支持）
auto ptr = std::make_unique<int>(42);</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 访问值
std::cout << *ptr << '\n';  // 输出 42

// 自动释放：离开作用域时，内存自动释放
return 0;

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}

上面的例子中，ptr 在函数结束时超出作用域，其析构函数会被调用，自动删除所指向的 int 对象。

所有权转移（移动语义）

因为 unique_ptr 不允许复制，但支持移动：

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auto ptr1 = std::make_unique<std::string>("hello");
// auto ptr2 = ptr1;        // 错误：不能复制
auto ptr2 = std::move(ptr1); // 正确：转移所有权
<p>if (ptr1 == nullptr) {
std::cout << "ptr1 现在为空\n";
}
if (ptr2 != nullptr) {
std::cout << *ptr2 << '\n';  // 输出 hello
}</p>

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执行 std::move(ptr1) 后，ptr1 不再拥有资源，变为 null，而 ptr2 成为唯一所有者。

作为函数参数和返回值

你可以将 unique_ptr 作为函数参数传递，通常以值方式接收来实现所有权转移：

void process(std::unique_ptr<int> data) {
    std::cout << "处理数据：" << *data << '\n';
} // data 在这里被销毁
<p>auto ptr = std::make_unique<int>(100);
process(std::move(ptr)); // 转移所有权给函数
// ptr 现在为空</p>

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也可以从函数返回 unique_ptr，用于工厂模式或封装资源创建逻辑：

std::unique_ptr<std::string> createMessage() {
    return std::make_unique<std::string>("你好，世界！");
}
<p>auto msg = createMessage(); // 接收所有权
std::cout << *msg << '\n';</p>

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自定义删除器（高级用法）

有时需要释放非内存资源或使用特定释放方式（如 free()、CloseHandle()），可以为 unique_ptr 指定自定义删除器：

void close_file(FILE* fp) {
    if (fp) {
        std::fclose(fp);
        std::cout << "文件已关闭\n";
    }
}
<p>auto file = std::unique_ptr<FILE, decltype(&close_file)>(
std::fopen("test.txt", "w"),
&close_file
);</p><p>if (file) {
std::fprintf(file.get(), "写入内容\n");
} // 离开作用域时自动调用 close_file</p>

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这样即使发生异常，也能保证文件正确关闭。

基本上就这些。合理使用 unique_ptr 能显著提升代码的安全性和可维护性，是现代 C++ 资源管理的首选方式之一。

以上就是C++怎么使用unique_ptr管理资源_C++智能指针与所有权模型的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！