C++怎么使用智能指针_C++内存管理教程【现代】

std::unique_ptr必须用std::make_unique初始化以避免内存泄漏；shared_ptr循环引用需用weak_ptr打破；禁止混用智能指针与裸指针进行双重管理或释放操作。

std::unique_ptr 怎么初始化才不会崩溃

直接用裸指针初始化 std::unique_ptr 是最常见崩点。比如写 std::unique_ptr<int> p(new int(42))</int> 看似没问题，但一旦构造函数抛异常（比如 int 的构造里 throw），new 出来的内存就泄露了——因为 unique_ptr 构造还没完成，析构器根本没接管。

正确做法只有一条：用 std::make_unique。

• std::make_unique<int>(42)</int> —— 安全，分配和构造原子完成
• 别手动 new + 传入构造函数，尤其别对数组用 std::unique_ptr<int>(new int[10])</int>，应改用 std::make_unique<int>(10)</int>
• 如果必须从裸指针接手（比如 C API 返回的指针），用 std::unique_ptr<t>(raw_ptr)</t> 后立刻检查 raw_ptr != nullptr，否则空指针移交会调用 delete nullptr（虽标准允许，但某些自定义 deleter 会崩）

std::shared_ptr 循环引用怎么破

两个 std::shared_ptr 互相持有对方管理的对象，引用计数永远不降到 0，对象就永远不释放——典型场景是父子结构、观察者回调、Lambda 捕获自身 shared_ptr。

核心解法不是“少用 shared_ptr”，而是明确谁该强引用、谁该弱引用。

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• 父持有子用 std::shared_ptr，子反向引用父必须用 std::weak_ptr
• 在 lambda 里捕获 shared_ptr 自身？改成捕获 weak_ptr，调用前用 lock() 转成临时 shared_ptr，失败就说明对象已销毁
• 别用 shared_from_this() 在构造函数里调用——此时控制块还没建好，行为未定义

智能指针和 raw pointer 混用时哪些操作绝对不能做

混用本身不违法，但几类操作一做就踩内存或 double-free。

• 把 std::unique_ptr.get() 返回的裸指针再传给另一个智能指针构造（比如又塞进 std::shared_ptr）——双重管理，必崩
• 对 get() 出来的指针调用 delete 或 free——智能指针还在管，释放后变成悬垂指针
• 把 std::shared_ptr 的 get() 结果存成全局裸指针并长期使用——忘了它可能随时被释放，下次访问就是 UAF
• 用 std::shared_ptr 管理栈对象（比如 int x; std::shared_ptr<int>(&x)</int>）——析构时 delete 栈地址，UB

move 语义下 unique_ptr 和 shared_ptr 行为差异

看起来都是“转移所有权”，但底层动作完全不同，影响性能和线程安全。

• std::unique_ptr move 是纯指针赋值+置空，零开销，无原子操作，线程间传递需自行同步
• std::shared_ptr move 会把控制块里的引用计数从源减 1、目标加 1，但 move 本身不修改引用计数（只转移控制块指针），所以比 copy 快，但仍涉及一次指针复制和原对象置空
• 别对 shared_ptr 频繁 move 来“优化性能”——除非你在 hot path 且 profile 确认控制块访问是瓶颈，否则收益极小，还增加理解成本
• move 后原 unique_ptr 变成空，访问 get() 返回 nullptr；而 shared_ptr move 后也为空，但它的控制块可能还在被其他副本引用

智能指针不是银弹，真正难的从来不是语法，而是判断“谁该拥有所有权”“生命周期边界在哪”。很多 crash 其实发生在跨模块、跨线程、或和 C 风格 API 交互时——那里没有自动管理，只有你写的那行 reset() 或 release() 是否恰到好处。