C++ 使用智能指针 shared_ptr、unique_ptr、make_shared 更安全管理内存

有使用 C++ 做开发的童鞋应该都经历过被 `指针` 折磨，使用指针的使用需要保证 new 和 delete 对齐，如果不注意使用很容易出现野指针、空指针和内存泄漏等风险。我们应该尽量避免使用指针，如果一定要用指针，推荐使用 C++ STL 提供智能指针，STL 的智能指针有 shared_ptr 和 unique_ptr。 ### shared_ptr shared_ptr 是基于计数器技术，一个对象可以被多个 shared_ptr 指向，多个 shared_ptr 共同维护一个共享的的引用计数器，当计数器为 0 的时候自动释放对象，不需要通过delete进行释放。 ```c++ class User { public: string name; User(string name) { this->name = name; cout << "User:" << name << endl; } void say() { cout << name << endl; } ~User() { cout << "~User:" << name << endl; } }; ``` 创建方式一 ```C++ shared_ptr user(new User("shared_ptr")); ``` 创建方式二（推荐） ```C++ shared_ptr user = make_shared ("make_shared"); ``` 使用指针 ```C++ cout< name< say(); ``` #### 多个 shared_ptr 指向一个对象 错误❌：多个 shared_ptr 不能指向同一个原生对象 ```c++ User *u = new User("shared_ptr"); shared_ptr user1(u); shared_ptr user2(u); // 错误，不被允许 ``` 正确✅：可以通过拷贝方式实现 ```c++ shared_ptr user1(new User("shared_ptr")); shared_ptr user2 = user1; ``` #### 指针传递 ```c++ // 推荐写法 void handle1(const shared_ptr &user) { user->say(); } void handle2(const shared_ptr user) { user->say(); } int main(){ shared_ptr user = make_shared ("make_shared"); handle1(user); handle2(user); return 0; } ``` ### unique_ptr unique_ptr 是独享的智能指针，一个对象只允许被一个 unique_ptr 指向。 正确✅ ```c++ unique_ptr user(new User("unique_ptr")); ``` 正确✅：推荐使用 make_unique ```c++ unique_ptr user = make_unique ("unique_ptr"); ``` 错误❌：一个对象只允许被一个 unique_ptr 指向。 ```c++ User *u = new User("shared_ptr"); unique_ptr user1(u); unique_ptr user2(u); ``` 错误❌：unique_ptr 不支持拷贝 ```c++ User *u = new User("shared_ptr"); unique_ptr user1(u); unique_ptr user2 = user1; ``` #### 指针传递 只允许通过值引用或者指针方式，不支持值传递，也可以通过 move 实现转移。 ```c++ void handle1(const unique_ptr &user) { user->say(); } void handle2(const unique_ptr user) { user->say(); } int main(){ unique_ptr user(new User("unique_ptr")); handle1(user); // 错误 handle2(user); handle2(move(user)); return 0; } ``` ### 指针转移 智能指针单独使用是比较简单的，不需要手动对指针进行释放。如果需要在 vector 进行使用，也是需要注意。 ```c++ vector > users; unique_ptr user(new User("unique_ptr")); users.push_back(move(user)); users[0]->say(); ``` ### 完整示例代码 ```c++ #include #include using namespace std; class User { public: string name; User(string name) { this->name = name; cout << "User:" << name << endl; } void say() { cout << name << endl; } ~User() { cout << "~User:" << name << endl; } }; void handle0(const shared_ptr &user) { user->say(); } // 允许多个 shared_ptr 指向同一个对象 void handle1(const shared_ptr user) { user->say(); } // unique_ptr 不允许使用值传递，因为是独享的 void handle2(const unique_ptr &user) { user->say(); } int main() { shared_ptr shared1(new User("shared_ptr")); // 多个 shared_ptr 不能指向同一个原生对象，如果需要多个shared_ptr指向同一个对象可以通过一下方式实现 const shared_ptr shared2 = shared1; // 推荐使用 make_shared 方式创建 shared_ptr shared_ptr make_shared1 = make_shared ("make_shared"); unique_ptr unique1(new User("unique_ptr")); unique_ptr unique2 = make_unique ("make_unique"); // 不允许 unique_ptr unique2 = unique1; shared1->say(); make_shared1->say(); unique1->say(); handle0(shared2); handle1(shared2); handle1(make_shared1); handle2(unique1); handle2(unique2); vector > users; users.push_back(move(unique1)); users[0]->say(); return 0; } ```