C++智能指针

unique_ptr

std::unique_ptr 是 C++ 中的一种智能指针，它表示对其所指向对象的独占所有权。，它表示对象的唯一所有权。std::unique_ptr 实例在离开作用域时会自动删除其所指向的对象，以下是 std::unique_ptr 的一些常见用法：

创建 std::unique_ptr：你可以使用 new 关键字创建一个 std::unique_ptr：

std::unique_ptr<int> p1(new int(5));

但是，更推荐的方式是使用 std::make_unique 函数，这样可以避免原始指针暴露，并提供更好的异常安全性：

std::unique_ptr<int> p1 = std::make_unique<int>(5);

访问 std::unique_ptr 所指向的对象：你可以使用 * 和 -> 运算符来访问 std::unique_ptr 所指向的对象：

*p1 = 10;  // 使用 * 运算符
p1->method();  // 使用 -> 运算符，假设 p1 指向的对象有一个名为 method 的成员函数

移动 std::unique_ptr：由于 std::unique_ptr 表示独占所有权，所以你不能复制 std::unique_ptr，但你可以移动它：

std::unique_ptr<int> p2 = std::move(p1);  // 现在 p2 拥有对象，p1 不再拥有对象

删除 std::unique_ptr 所指向的对象：当 std::unique_ptr 被销毁（例如，当它离开其作用域）时，它会自动删除其所指向的对象。你也可以手动删除对象，方法是调用 std::unique_ptr::reset 方法：

p2.reset();  // 删除 p2 所指向的对象，现在 p2 不再指向任何对象

检查 std::unique_ptr 是否为空：你可以像检查原始指针一样检查 std::unique_ptr 是否为空：

if (p2) {  // 如果 p2 不为空
    // ...
}

传递给函数

std::unique_ptr 的设计目标是拥有其所指向的对象的独占所有权，因此你不能通过复制将 std::unique_ptr 传递给函数。但是，你可以通过引用或移动语义将 std::unique_ptr 传递给函数。

通过引用传递：如果你的函数只需要访问 std::unique_ptr 所指向的对象，但不需要接管所有权，你可以将 std::unique_ptr 作为常量引用传递：

void f(const std::unique_ptr<int>& p) {
    // 访问 p 所指向的对象，但不接管所有权
    std::cout << *p << std::endl;
}

通过移动语义传递：如果你的函数需要接管 std::unique_ptr 所指向的对象的所有权，你可以通过 std::move 将 std::unique_ptr 传递给函数：

void g(std::unique_ptr<int> p) {
    // 接管 p 所指向的对象的所有权
    *p = 10;
}

std::unique_ptr<int> p = std::make_unique<int>(5);
g(std::move(p));  // 将 p 的所有权移动到 g

在这个例子中，g(std::move(p)) 将 p 的所有权移动到 g。在这个调用之后，p 不再拥有其原来所指向的对象。

weak_ptr

std::weak_ptr 是 C++ 中的一种智能指针，它是 std::shared_ptr 的弱引用。std::weak_ptr 不会增加其所指向对象的引用计数，因此它不会阻止对象被删除。它通常用于解决 std::shared_ptr 的循环引用问题。

以下是 std::weak_ptr 的一些常见用法：

创建 std::weak_ptr：你可以从 std::shared_ptr 创建一个 std::weak_ptr：

std::shared_ptr<int> p1 = std::make_shared<int>(5);
std::weak_ptr<int> w1 = p1;  // 创建一个弱引用

访问 std::weak_ptr 所指向的对象：由于 std::weak_ptr 不拥有其所指向的对象，所以你不能直接通过 std::weak_ptr 访问对象。你需要先将 std::weak_ptr 提升为 std::shared_ptr：

if (std::shared_ptr<int> p2 = w1.lock()) {  // 提升为 std::shared_ptr
    std::cout << *p2 << std::endl;  // 访问对象
} else {
    std::cout << "Object has been deleted." << std::endl;
}

检查 std::weak_ptr 是否为空：你可以使用 std::weak_ptr::expired 方法检查 std::weak_ptr 是否为空：

if (w1.expired()) {  // 如果 w1 为空
    // ...
}

获取 std::weak_ptr 所指向的对象的引用计数：你可以使用 std::weak_ptr::use_count 方法获取 std::weak_ptr 所指向的对象的引用计数：

std::cout << w1.use_count() << std::endl;  // 打印引用计数

请注意，std::weak_ptr 主要用于解决 std::shared_ptr 的循环引用问题。例如，如果你有两个类 A 和 B，它们互相持有对方的 std::shared_ptr，那么这两个对象将永远不会被删除，因为它们的引用计数永远不会变为 0。在这种情况下，你可以使用 std::weak_ptr 来打破这个循环。

std::shared_ptr，std::weak_ptr 和 std::unique_ptr 都是 C++ 中的智能指针，它们用于自动管理动态分配的内存，以防止内存泄漏。它们的主要区别在于所有权和生命周期管理：

std::unique_ptr 表示对其所指向对象的独占所有权。也就是说，同一时间只能有一个 std::unique_ptr 指向一个给定的对象。当 std::unique_ptr 被销毁时，它所指向的对象也会被删除。std::unique_ptr 不能被复制，但可以被移动，这意味着你可以将所有权从一个 std::unique_ptr 转移到另一个 std::unique_ptr。
std::shared_ptr 允许多个 std::shared_ptr 对象共享对同一个对象的所有权。std::shared_ptr 使用引用计数来跟踪有多少个 std::shared_ptr 对象指向同一个对象。当最后一个 std::shared_ptr 被销毁时，它所指向的对象也会被删除。
std::weak_ptr 是一种特殊的 std::shared_ptr，它不会增加其所指向对象的引用计数。这意味着 std::weak_ptr 不会阻止其所指向的对象被删除。std::weak_ptr 主要用于解决 std::shared_ptr 的循环引用问题。你可以通过 std::weak_ptr::lock 方法将 std::weak_ptr 提升为 std::shared_ptr，如果对象还存在，lock 方法会返回一个新的 std::shared_ptr，指向该对象，并增加其引用计数。如果对象已经被删除，lock 方法会返回一个空的 std::shared_ptr。

总的来说，std::unique_ptr、std::shared_ptr 和 std::weak_ptr 提供了不同级别的所有权和生命周期管理，你可以根据你的具体需求选择使用哪一种。

C++智能指针

unique_ptr

传递给函数

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