前言

在C11中弃用了auto_ptr，使用unique_ptr来代替它。本文将介绍unique_ptr。

文章目录

• 前言
• 一、unique_ptr
• • 1. unique_ptr特性
• 二、如何使用
• • 1.创建unique_ptr
  • 2. 无法进行拷贝构造和赋值操作
  • 3.可以进行移动构造和移动赋值
  • 4.可以从函数中返回一个unique_ptr
• 三、模拟实现unique_ptr
• • 1. 模拟唯一性
  • 2.模拟移动构造和移动赋值
• 四、unique_ptr的使用场景
• • 1.保证动态资源的释放
  • 2.返回函数内动态申请资源的所有权
  • 3.在容器中保存指针
  • 4.管理动态数组
• end

一、unique_ptr

unique_ptr：unique_ptr(唯一)是一种定义在中的智能指针。

1. unique_ptr特性

有以下特性：

1. unique_ptr对象不能进行复制操作只能进行移动操作。
2. unique是独特的、唯一的意思，故名思议，unique_ptr可以"独占"地拥有它所指向的对象。
3. unique_ptr和shared_ptr类型指针有很大的不同: shared_ptr 允许多个指针指向同一对象，而unique_ptr在某一时刻只能有一个指针指向该对象(两个unique_ptr 不能指向同一个对象)。
4. unique_ptr对象中保存指向某个对象的指针，当它本身被删除或者离开其作用域时会自动释放其指向对象所占用的资源。

二、如何使用

1.创建unique_ptr

要想创建unique_ptr，需要将一个new操作符返回的指针传递给unique_ptr的构造函数。

int main(void){std::unique_ptr<int> up1(new int(10));return 0;}

2. 无法进行拷贝构造和赋值操作

unique_ptr是没有拷贝构造和赋值函数的，把这两个函数已经删除。

示例：

int main(void){std::unique_ptr<int> up1(new int(10));std::unique_ptr<int> up2(up1); // errorstd::unique_ptr<int> up3;up3 = up1;// errorreturn 0;}

3.可以进行移动构造和移动赋值

unique_ptr不能和其他指针共享，只可以将资源转移，所以std::move()可以让它达到目的。

示例

int main(void){std::unique_ptr<int> up1(new int(10));// 移动赋值std::unique_ptr<int> up2 = std::move(up1);// 移动构造std::unique_ptr<int> up3(std::move(up2));return 0;}

运行时三个指针的情况：

4.可以从函数中返回一个unique_ptr

虽然不支持拷贝操作，但可以从一个函数中返回一个唯一性智能指针。

std::unique_ptr<int> fun(int num){std::unique_ptr<int> op(new int(num));return op;}int main(void){int x = 5;std::unique_ptr<int> up1 = fun(x);cout << "unique_ptr->value: " << *up1 << endl;return 0;}

运行结果：

三、模拟实现unique_ptr

template<typename _Ty>class my_unique_ptr{private:_Ty* _Ptr;public:typedef _Ty* pointer;typedef _Ty element_type;my_unique_ptr(_Ty* p = nullptr) : _Ptr(p) {}~my_unique_ptr() {delete _Ptr;}};

1. 模拟唯一性

模拟唯一性，就是让其无法使用拷贝构造和赋值构造

private:my_unique_ptr(const my_unique_ptr&) = delete;my_unique_ptr& operator=(const my_unique_ptr&) = delete;

2.模拟移动构造和移动赋值

移动构造：

my_unique_ptr(my_unique_ptr&& _Y){_Ptr = _Y._Ptr;_Y._Ptr = nullptr;}

示例：

int main(void){my_unique_ptr<int> p1(new int(10));my_unique_ptr<int> p2(move(p1));return 0;}

这样可以达到资源的转移。

移动赋值函数：

my_unique_ptr operator=(my_unique_ptr&& _Y){if (this == &_Y) return *this;delete _Ptr;_Ptr = _Y._Ptr;_Y._Ptr = nullptr;return *this;}

示例：

int main(void){my_unique_ptr<int> p1(new int(10));my_unique_ptr<int> p2 = (move(p1));return 0;}

同样是资源转移

四、unique_ptr的使用场景

1.保证动态资源的释放

在使用普通的指针指向堆区连续空间时，如果忘记delete，那么会导致内存泄漏，使用unique_ptr可以让堆区空间自动析构。

int main(void){int* p = new int[10]; // 忘记delete就会内存泄漏// 程序结束时自动析构动态内存std::unique_ptr<int> nums(new int[10]);return 0;}

2.返回函数内动态申请资源的所有权

就上面介绍的特殊例子：可以从函数中返回一个unique_ptr

std::unique_ptr<int> fun(int num){std::unique_ptr<int> op(new int(num));return op;}int main(void){int x = 5;std::unique_ptr<int> up1 = fun(x);cout << "unique_ptr->value: " << *up1 << endl;return 0;}

3.在容器中保存指针

只能使用移动构造和移动赋值

int main(void){vector<unique_ptr<int> > vec;std::unique_ptr<int> p1(new int(5));vec.push_back(std::move(p1));return 0;}

4.管理动态数组

unique_ptr提供了多种版本，即：除了有可以管理单个对象的，还有管理一组对象的版本（模板特化）。

int main(void){std::unique_ptr<int[]> p1(new int[10]);return 0;}

如图所示：

泛化版本：

部分特化版本，可接收一组数据

end

下一篇文章——仿写带删除器的 unique_ptr。

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