前言
智能指针是C++中用于自动化资源管理的对象，它封装了原始指针，并提供了自动内存管理的功能。智能指针的核心思想是RAII（Resource Acquisition Is Initialization），即在对象构造时获取资源，在对象析构时释放资源。
为什么需要智能指针
// 传统指针的问题示例
void problemDemo() {int* rawPtr = new int(10); // 分配内存if (someCondition) {throw std::runtime_error("Error!"); // 抛出异常// 下面的delete不会被执行，导致内存泄漏}delete rawPtr; // 手动释放内存
}C++标准库中的智能指针
1. std::unique_ptr
template<class _Ty>
struct my_default_deleter
{void operator()(_Ty* ptr)const{delete ptr;}
};
template<class _Ty,class _Dx=my_default_deleter<_Ty>>
class my_unique_ptr
{
public:using element_type = _Ty;using pointer = _Ty*;using delete_type = _Dx;
private:_Ty* _mptr;delete_type mdeleter;
public:delete_type get_deleter()const { return mdeleter; }operator bool()const { return _mptr != nullptr; }my_unique_ptr(_Ty*p=nullptr):_mptr(p){}void swap(my_unique_ptr& _X){std::swap(this->_mptr, _X._mptr); // 添加std::}pointer release() // {pointer old = _mptr;_mptr = nullptr;return old;}void reset(pointer ptr = nullptr){mdeleter(_mptr); // 保持原调用_mptr = ptr;}pointer get()const{return _mptr;}element_type& operator*()const {return *get();}pointer operator->()const { return get(); }my_unique_ptr(const my_unique_ptr&) = delete;~my_unique_ptr(){reset(nullptr);}my_unique_ptr(my_unique_ptr&&other) :_mptr(other._mptr){other._mptr = nullptr;}my_unique_ptr& operator=(const my_unique_ptr&) = delete;// 修正移动赋值运算符 (移除const)my_unique_ptr& operator=(my_unique_ptr&& other) // 关键修改{if (this != &other) {reset(); // 使用reset释放资源_mptr = other._mptr;other._mptr = nullptr;}return *this;}
};默认删除器模板 `my_default_deleter`:这是一个简单的仿函数，用于删除由`new`分配的单个对象， 它有一个成员函数 `operator()`，接受一个`_Ty*`类型的指针，然后使用`delete ptr;`释放该指针指向的对象。
`my_unique_ptr` 类模板:有两个模板参数：`_Ty`（指向的对象类型）和`_Dx`（删除器类型，默认为`my_default_deleter<_Ty>`）
element_type`: 指向的元素类型，即`_Ty`，`pointer`: 指针类型，即`_Ty*`，delete_type`: 删除器类型，即`_Dx
构造函数 my_unique_ptr(_Ty* p = nullptr)参数 p：要托管的原始指针（默认为空指针）
从原始指针创建智能指针
reset(pointer ptr = nullptr)释放当前托管对象（如果有），然后接管新对象执行流程：设置 _mptr = ptr - 接管新指针
调用 mdeleter(_mptr) - 使用删除器释放当前资源release()放弃所有权但不释放资源返回原始指针，调用者负责管理内部指针被置空
移动构造函数 my_unique_ptr(my_unique_ptr&& other)从右值（临时对象）转移所有权复制指针后，将源对象置空源对象变为空指针状态
移动赋值运算符 operator=(my_unique_ptr&& other)从右值转移所有权处理流程：将源对象置空接管源对象的指针reset() 释放当前资源检查自赋值
析构函数 ~my_unique_ptr()自动调用 reset(nullptr) 释放资源保证资源不会泄漏
unique_ptr是唯一性智能指针所以没有拷贝构造和移动拷贝构造
基本用法
#include <memory>void uniquePtrDemo() {// 创建unique_ptrstd::unique_ptr<int> ptr1(new int(5));// C++14后推荐使用make_uniqueauto ptr2 = std::make_unique<int>(10);// 移动语义转移所有权std::unique_ptr<int> ptr3 = std::move(ptr1);// ptr1现在为空if (!ptr1) {std::cout << "ptr1 is empty now\n";}// 自动释放内存（离开作用域时）
}特点
-
独占所有权，不能拷贝 零额外开销（和裸指针大小相同）支持自定义删除器
2.2 shared_ptr（共享指针）
基本用法
void sharedPtrDemo() {// 创建shared_ptr（推荐make_shared）auto ptr1 = std::make_shared<int>(20);{// 共享所有权auto ptr2 = ptr1; std::cout << "Use count: " << ptr2.use_count() << "\n"; // 2} // ptr2析构，引用计数减1std::cout << "Use count: " << ptr1.use_count() << "\n"; // 1// 自动释放内存（引用计数为0时）
}
timelinetitle shared_ptr 生命周期section 创建ptr1 ： 对象创建（计数=1）section 共享ptr2创建 ： 计数=2section 部分释放ptr2销毁 ： 计数=1（对象保留）section 完全释放ptr1销毁 ： 计数=0（对象释放）2.3 weak_ptr（弱指针）
基本用法
void weakPtrDemo() {auto shared = std::make_shared<int>(30);std::weak_ptr<int> weak = shared;// 使用前需要转换为shared_ptrif (auto temp = weak.lock()) {std::cout << "Value: " << *temp << "\n";} else {std::cout << "Object already destroyed\n";}
}make_shared和直接构造的区别
// 方式1：两次内存分配（对象+控制块）
std::shared_ptr<Widget> p1(new Widget);// 方式2：一次内存分配（推荐）
auto p2 = std::make_shared<Widget>();-
优先使用make_unique/make_shared 更高效 更安全 更简洁
-
不要滥用shared_ptr：默认使用unique_ptr 只在确实需要共享所有权时使用shared_ptr shared_ptr有额外开销（控制块、原子操作）
总结
记住智能指针的黄金法则：让资源的所有权清晰明确，让资源的释放自动发生。合理使用智能指针可以显著提高C++代码的安全性和可维护性。
