std::unique_ptr

在C++中,std::unique_ptr 是一种独占型的智能指针,它拥有所指向的对象的唯一所有权,确保同一对象不会被多个指针共享。它通过自动释放内存来防止内存泄漏,非常适用于局部对象的内存管理。

1. 创建和使用 std::unique_ptr

要使用 std::unique_ptr,首先包含头文件 <memory>

#include <memory>
#include <iostream>

class MyClass {
public:
    MyClass() { std::cout << "MyClass constructor\n"; }
    ~MyClass() { std::cout << "MyClass destructor\n"; }
    void display() const { std::cout << "Hello from MyClass\n"; }
};

int main() {
    // 使用 std::make_unique 创建 unique_ptr
    std::unique_ptr<MyClass> ptr = std::make_unique<MyClass>();

    // 访问对象成员
    ptr->display();

    return 0; // ptr 在这里自动释放内存
}

在这个示例中,std::make_unique<MyClass>() 分配了 MyClass 的新实例,并将其所有权交给 ptr。当 ptr 超出作用域时,MyClass 的析构函数会被调用,自动释放内存。

2. 转移所有权

std::unique_ptr 不支持复制(拷贝构造和赋值操作被禁用),但可以通过 std::move 将所有权转移给另一个 std::unique_ptr

int main() {
    std::unique_ptr<MyClass> ptr1 = std::make_unique<MyClass>();
    
    // 将所有权从 ptr1 转移到 ptr2
    std::unique_ptr<MyClass> ptr2 = std::move(ptr1);

    if (!ptr1) {
        std::cout << "ptr1 is now empty\n";
    }
    
    ptr2->display(); // ptr2 现在拥有对象的所有权

    return 0;
}

在这个示例中,std::move(ptr1)ptr1 的所有权转移给 ptr2,此时 ptr1 变为空,不能再访问该对象。

3. 释放对象

如果希望手动释放对象,可以调用 unique_ptrreset() 函数:

int main() {
    std::unique_ptr<MyClass> ptr = std::make_unique<MyClass>();

    ptr->display();

    // 释放对象,ptr 不再指向任何对象
    ptr.reset();

    if (!ptr) {
        std::cout << "ptr is now empty after reset\n";
    }

    return 0;
}

在这里,ptr.reset() 释放了 MyClass 的内存,将 ptr 设置为空。调用 reset() 的另一个用途是重新分配新的对象:

ptr.reset(new MyClass()); // 分配新的 MyClass 对象

4. 自定义删除器

在一些需要特殊释放资源的场景,可以为 std::unique_ptr 提供自定义删除器:

int main() {
    auto deleter = [](MyClass* p) {
        std::cout << "Custom deleter called\n";
        delete p;
    };

    std::unique_ptr<MyClass, decltype(deleter)> ptr(new MyClass, deleter);
    
    ptr->display();

    return 0; // 使用自定义删除器释放内存
}

在这里,ptr 会在超出作用域时调用自定义删除器 deleter,以自定义的方式释放资源。

可以参考C的onExit以及OC的删除器onExit

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