实现简化版unique_ptr需遵循RaiI原则，通过构造获取资源、析构释放资源，禁止拷贝、支持移动语义，确保独占所有权，利用操作符重载提供指针行为，自动管理内存防止泄漏。
实现一个简单的智能指针，尤其是模仿 unique_ptr，是理解 c++ 中 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）机制的绝佳方式。RAII 的核心思想是：资源的生命周期由对象的生命周期自动管理——构造时获取资源，析构时释放资源。
下面通过手写一个简化版的 unique_ptr 来说明其原理和实现方式。
1. 简化版 unique_ptr 的基本结构
我们希望这个智能指针：
- 独占所管理的对象，不能被复制。
- 可以移动（move），转移所有权。
- 在析构时自动 delete 所指对象。
- 支持解引用和成员访问操作符。
template<typename T> class UniquePtr { private: T* ptr_; // 原始指针</p><p>public: // 构造函数：接收裸指针 explicit UniquePtr(T* p = nullptr) : ptr_(p) {}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 析构函数：释放资源，体现 RAII ~UniquePtr() { delete ptr_; } // 禁止拷贝构造和拷贝赋值 UniquePtr(const UniquePtr&) = delete; UniquePtr& operator=(const UniquePtr&) = delete; // 移动构造 UniquePtr(UniquePtr&& other) noexcept : ptr_(other.ptr_) { other.ptr_ = nullptr; // 转移所有权 } // 移动赋值 UniquePtr& operator=(UniquePtr&& other) noexcept { if (this != &other) { delete ptr_; // 释放当前资源 ptr_ = other.ptr_; // 接收所有权 other.ptr_ = nullptr; } return *this; } // 解引用 T& operator*() const { return *ptr_; } // 成员访问 T* operator->() const { return ptr_; } // 获取原始指针（不转移） T* get() const { return ptr_; } // 释放所有权，返回原始指针 T* release() { T* temp = ptr_; ptr_ = nullptr; return temp; } // 重置内部指针 void reset(T* p = nullptr) { delete ptr_; ptr_ = p; }};
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2. 使用示例
测试我们实现的 UniquePtr：
</p> <div class="aritcle_card"> <a class="aritcle_card_img" href="/ai/1242"> <img src="https://img.php.cn/upload/ai_manual/001/431/639/68b79c659820e469.png" alt="Stable Diffusion 2.1 Demo"> </a> <div class="aritcle_card_info"> <a href="/ai/1242">Stable Diffusion 2.1 Demo</a> <p>最新体验版 Stable Diffusion 2.1</p> <div class=""> <img src="/static/images/card_xiazai.png" alt="Stable Diffusion 2.1 Demo"> <span>136</span> </div> </div> <a href="/ai/1242" class="aritcle_card_btn"> <span>查看详情</span> <img src="/static/images/cardxiayige-3.png" alt="Stable Diffusion 2.1 Demo"> </a> </div> <h1>include <iostream></h1><p>struct MyClass { int value; MyClass(int v) : value(v) { std::cout << "MyClass(" << value << ") constructedn"; } ~MyClass() { std::cout << "MyClass(" << value << ") destructedn"; } };</p><p>int main() { { UniquePtr<MyClass> ptr(new MyClass(42)); std::cout << "Value: " << ptr->value << "n";</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'> // ptr2 = ptr; // 编译错误：禁止拷贝 UniquePtr<MyClass> ptr2 = std::move(ptr); // 合法：移动 // 此时 ptr 为空，ptr2 拥有对象 } // 自动调用析构，释放资源 return 0;}
输出会显示构造和析构过程，证明资源被正确管理。
3. RAII 的体现
RAII 的关键在于“资源即对象”：
我们的 UniquePtr 把动态内存包装成一个局部对象，无需手动调用 delete，极大降低出错概率。
4. 关键点总结
- 独占语义：通过删除拷贝操作，保证同一时间只有一个智能指针拥有资源。
- 移动语义：使用右值引用实现安全的所有权转移。
- 自动清理：析构函数中 delete 是 RAII 的核心。
- 操作符重载：让智能指针像普通指针一样使用。
基本上就这些。实现一个简易 unique_ptr 不复杂但容易忽略细节，比如移动赋值中的自赋值检查和资源释放顺序。掌握它有助于深入理解现代 C++ 的资源管理哲学。