C++ 智能指针 unique_ptr 详解与示例
unique_ptr 是 C++ 11 提供的用于防止内存泄漏的智能指针中的一种实现，独享被管理对象指针所有权的智能指针。unique_ptr对象包装一个原始指针，并负责其生命周期。当该对象被销毁时，会在其析构函数中删除关联的原始指针。
unique_ptr具有->和*运算符重载符，因此它可以像普通指针一样使用。
查看下面的示例：
#include
#include
struct Task {
int mId;
Task(int id ) :mId(id) {
std::cout << "Task::Constructor" << std::endl;
}
~Task() {
std::cout << "Task::Destructor" << std::endl;
}
};
int main()
{
// 通过原始指针创建 unique_ptr 实例
std::unique_ptr taskPtr(new Task(23));
//通过 unique_ptr 访问其成员
int id = taskPtr->mId;
std::cout << id << std::endl;
return 0;
}
输出：
Task::Constructor
23
Task::Destructor
nique_ptr
这样不管函数正常退出还是异常退出（由于某些异常），也会始终调用taskPtr的析构函数。因此，原始指针将始终被删除并防止内存泄漏。
unique_ptr 独享所有权
unique_ptr对象始终是关联的原始指针的唯一所有者。我们无法复制unique_ptr对象，它只能移动。
由于每个unique_ptr对象都是原始指针的唯一所有者，因此在其析构函数中它直接删除关联的指针，不需要任何参考计数。
创建一个空的 unique_ptr 对象
创建一个空的unique_ptr
std::unique_ptr ptr1;
检查 unique_ptr 对象是否为空
有两种方法可以检查 unique_ptr 对象是否为空或者是否有与之关联的原始指针。
// 方法1
if(!ptr1)
std::cout<<"ptr1 is empty"<使用原始指针创建 unique_ptr 对象
要创建非空的 unique_ptr 对象，需要在创建对象时在其构造函数中传递原始指针，即：
std::unique_ptr taskPtr(new Task(22));
不能通过赋值的方法创建对象，下面的这句是错误的
// std::unique_ptr taskPtr2 = new Task(); // 编译错误
使用 std::make_unique 创建 unique_ptr 对象 / C++14
std::make_unique<>() 是C++ 14 引入的新函数
std::unique_ptr taskPtr = std::make_unique(34);
获取被管理对象的指针
使用get()·函数获取管理对象的指针。
Task *p1 = taskPtr.get();
重置 unique_ptr 对象
在 unique_ptr 对象上调用reset()函数将重置它，即它将释放delete关联的原始指针并使unique_ptr 对象为空。
taskPtr.reset();
unique_ptr 对象不可复制
由于 unique_ptr 不可复制，只能移动。因此，我们无法通过复制构造函数或赋值运算符创建unique_ptr对象的副本。
// 编译错误 : unique_ptr 不能复制
std::unique_ptr taskPtr3 = taskPtr2; // Compile error
// 编译错误 : unique_ptr 不能复制
taskPtr = taskPtr2; //compile error
转移 unique_ptr 对象的所有权
我们无法复制 unique_ptr 对象，但我们可以转移它们。这意味着 unique_ptr 对象可以将关联的原始指针的所有权转移到另一个 unique_ptr 对象。让我们通过一个例子来理解：
// 通过原始指针创建 taskPtr2
std::unique_ptr taskPtr2(new Task(55));
// 把taskPtr2中关联指针的所有权转移给taskPtr4
std::unique_ptr taskPtr4 = std::move(taskPtr2);
// 现在taskPtr2关联的指针为空
if(taskPtr2 == nullptr)
std::cout<<"taskPtr2 is empty"<mId << std::endl;
std::move() 将把 taskPtr2 转换为一个右值引用。因此，调用 unique_ptr 的移动构造函数，并将关联的原始指针传输到 taskPtr4。在转移完原始指针的所有权后， taskPtr2将变为空。
释放关联的原始指针
在 unique_ptr 对象上调用 release()将释放其关联的原始指针的所有权，并返回原始指针。这里是释放所有权，并没有delete原始指针，reset()会delete原始指针。
std::unique_ptr taskPtr5(new Task(55));
// 不为空
if(taskPtr5 != nullptr)
std::cout<<"taskPtr5 is not empty"< 完整示例程序
#include
#include
struct Task {
int mId;
Task(int id ) :mId(id) {
std::cout<<"Task::Constructor"< ptr1;
// 检查 ptr1 是否为空
if(!ptr1)
std::cout<<"ptr1 is empty"< taskPtr2 = new Task(); // Compile Error
// 通过原始指针创建 unique_ptr
std::unique_ptr taskPtr(new Task(23));
// 检查 taskPtr 是否为空
if(taskPtr != nullptr)
std::cout<<"taskPtr is not empty"<mId< taskPtr2(new Task(55));
if(taskPtr2 != nullptr)
std::cout<<"taskPtr2 is not empty"< taskPtr3 = taskPtr2;
{
// 转移所有权（把unique_ptr中的指针转移到另一个unique_ptr中）
std::unique_ptr taskPtr4 = std::move(taskPtr2);
// 转移后为空
if(taskPtr2 == nullptr)
std::cout << "taskPtr2 is empty" << std::endl;
// 转进来后非空
if(taskPtr4 != nullptr)
std::cout<<"taskPtr4 is not empty"<mId << std::endl;
//taskPtr4 超出下面这个括号的作用于将delete其关联的指针
}
std::unique_ptr taskPtr5(new Task(66));
if(taskPtr5 != nullptr)
std::cout << "taskPtr5 is not empty" << std::endl;
// 释放所有权
Task * ptr = taskPtr5.release();
if(taskPtr5 == nullptr)
std::cout << "taskPtr5 is empty" << std::endl;
std::cout << ptr->mId << std::endl;
delete ptr;
return 0;
}
输出：
ptr1 is empty
ptr1 is empty
Task::Constructor
taskPtr is not empty
23
Reset the taskPtr
Task::Destructor
taskPtr is empty
Task::Constructor
taskPtr2 is not empty
taskPtr2 is empty
taskPtr4 is not empty
55
Task::Destructor
Task::Constructor
taskPtr5 is not empty
taskPtr5 is empty
66
Task::Destructor
总结
new出来的对象是位于堆内存上的，必须调用delete才能释放其内存。
unique_ptr 是一个装指针的容器，且拥有关联指针的唯一所有权，作为普通变量使用时系统分配对象到栈内存上，超出作用域时会自动析构，unique_ptr对象的析构函数中会delete其关联指针，这样就相当于替我们执行了delete堆内存上的对象。
成员函数 作用
reset() 重置unique_ptr为空，delete其关联的指针。
release() 不delete关联指针，并返回关联指针。释放关联指针的所有权，unique_ptr为空。
get() 仅仅返回关联指针
unique_ptr不能直接复制，必须使用std::move()转移其管理的指针，转移后原 unique_ptr 为空。std::unique_ptr
创建unique_ptr对象有两种方法：
//C++11:
std::unique_ptr taskPtr(new Task(23));
//C++14:
std::unique_ptr taskPtr = std::make_unique(34);