悠悠楠杉
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C++智能指针使用指南：sharedptr与unique
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在现代C++开发中，手动管理内存早已不再是推荐做法。随着C++11标准引入智能指针，开发者拥有了更安全、更高效的资源管理工具。std::shared_ptr 和 std::unique_ptr 作为最常用的两种智能指针，分别适用于不同的场景。掌握它们的正确用法，不仅能避免内存泄漏，还能提升代码的可读性和健壮性。
std::unique_ptr 表示独占所有权的智能指针。它保证同一时间只有一个指针拥有对资源的控制权，一旦该指针被销毁，其所指向的对象也会自动被释放。这种“独占”特性使得 unique_ptr 成为资源管理的首选。创建一个 unique_ptr 推荐使用 std::make_unique（C++14起支持），例如：
cpp
auto ptr = std::make_unique<int>(42);
这种方式不仅简洁，还避免了可能因异常导致的内存泄漏。unique_ptr 不支持拷贝构造和赋值，但可以通过 std::move 进行所有权转移。这意味着你不能将一个 unique_ptr 直接赋给另一个，而必须显式地移动它：
cpp
auto ptr1 = std::make_unique<std::string>("Hello");
auto ptr2 = std::move(ptr1); // 所有权从ptr1转移到ptr2
// 此时ptr1为空，ptr2持有对象
这种设计强制程序员明确资源的生命周期，从而减少错误。
相比之下，std::shared_ptr 实现的是共享所有权。多个 shared_ptr 可以指向同一个对象，内部通过引用计数来追踪有多少个指针正在使用该资源。当最后一个 shared_ptr 被销毁时，对象才会被自动释放。创建 shared_ptr 应优先使用 std::make_shared：
cpp
auto shared = std::make_shared<std::vector<int>>(10, 0);
make_shared 不仅语法清晰，还能提高性能——它将控制块和对象内存一次性分配，减少了内存碎片和分配开销。然而，shared_ptr 的引用计数机制并非无代价：每次复制或销毁都会触发原子操作，在高并发场景下可能成为性能瓶颈。
使用 shared_ptr 时需特别注意循环引用问题。例如，两个对象互相持有对方的 shared_ptr，会导致引用计数永远不为零，从而引发内存泄漏。解决办法是使用 std::weak_ptr 来打破循环。weak_ptr 是一种弱引用，不增加引用计数，常用于观察或缓存场景：
cpp
std::shared_ptr<Node> parent = std::make_shared<Node>();
parent->child = std::make_shared<Node>();
parent->child->parent = parent; // 如果这里也是shared_ptr，就形成循环
// 正确做法：child中的parent应为weak_ptr
在实际项目中，应遵循“能用 unique_ptr 就不用 shared_ptr”的原则。unique_ptr 更轻量、效率更高，且语义更清晰。只有在确实需要共享所有权时才使用 shared_ptr。此外，智能指针不仅可以管理内存，还能管理其他资源，如文件句柄、网络连接等。通过自定义删除器，可以实现资源的自动清理：
cpp
auto file = std::unique_ptr<FILE, decltype(&fclose)>(
fopen("data.txt", "r"), &fclose);
总之，合理使用 unique_ptr 和 shared_ptr，结合 make_unique 和 make_shared，是现代C++内存管理的最佳实践。它们让开发者从繁琐的手动内存管理中解放出来，专注于业务逻辑，同时大幅降低出错概率。
