c++ #include ＜memory＞ 智能指针介绍

#include <memory> 是 C++ 标准库中的头文件，用于支持智能指针的功能。智能指针是现代 C++ 的一种资源管理工具，用于自动管理动态分配的内存，从而减少内存泄漏和悬挂指针等问题的发生。它提供了多种类型的智能指针，包括 std::unique_ptr、std::shared_ptr 和 std::weak_ptr。

1. #include <memory>

• #include：预处理指令，用于在编译时包含指定的头文件。
• <memory>：包含智能指针类的定义和相关功能。

2. 智能指针类型

• std::unique_ptr：

  • 功能：表示对某个动态分配对象的唯一所有权。它不能被复制，只能被移动。
  • 使用场景：用于独占资源的场景，例如需要确保只有一个对象拥有资源。
  • 示例：

#include <memory>int main() {std::unique_ptr<int> ptr1 = std::make_unique<int>(10);// std::unique_ptr<int> ptr2 = ptr1; // 错误：unique_ptr 不能被复制std::unique_ptr<int> ptr2 = std::move(ptr1); // 转移所有权return 0;
}

std::shared_ptr：

• 功能：表示对某个动态分配对象的共享所有权。多个 shared_ptr 可以指向同一个对象，直到最后一个 shared_ptr 被销毁时，资源才会被释放。
• 使用场景：用于多个对象需要共享对同一资源的所有权的场景。
• 示例：

#include <memory>
#include <iostream>int main() {std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>(20);std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1; // 共享所有权std::cout << *ptr1 << ", " << *ptr2 << std::endl; // 输出：20, 20return 0;
}

std::weak_ptr：

• 功能：与 std::shared_ptr 配合使用，用于解决共享所有权中的循环引用问题。weak_ptr 不会影响对象的引用计数，因此不会阻止对象的销毁。
• 使用场景：用于观察对象而不影响其生命周期。
• 示例

#include <memory>
#include <iostream>class Node {
public:std::shared_ptr<Node> next;
};int main() {std::shared_ptr<Node> first = std::make_shared<Node>();std::weak_ptr<Node> weakFirst = first; // 创建 weak_ptr 观察 firstif (auto sharedFirst = weakFirst.lock()) {std::cout << "Node is still alive" << std::endl;} else {std::cout << "Node has been destroyed" << std::endl;}return 0;
}

3.使用示例

#include <iostream>
#include <memory>int main() {// 使用 unique_ptrstd::unique_ptr<int> uniquePtr = std::make_unique<int>(100);std::cout << "UniquePtr value: " << *uniquePtr << std::endl;// 使用 shared_ptrstd::shared_ptr<int> sharedPtr1 = std::make_shared<int>(200);std::shared_ptr<int> sharedPtr2 = sharedPtr1;std::cout << "SharedPtr value: " << *sharedPtr1 << ", " << *sharedPtr2 << std::endl;// 使用 weak_ptrstd::weak_ptr<int> weakPtr = sharedPtr1;if (auto lockedPtr = weakPtr.lock()) {std::cout << "WeakPtr value: " << *lockedPtr << std::endl;} else {std::cout << "WeakPtr is expired" << std::endl;}return 0;
}

4. 优点

• 自动管理内存：智能指针自动管理动态内存，减少了内存泄漏和手动释放内存的需要。
• 安全性：智能指针避免了许多常见的内存管理错误，如悬挂指针和双重释放。
• 简洁性：提供了高效、易用的内存管理接口，使得代码更易于编写和维护。

使用 #include <memory> 可以有效地帮助管理动态内存，提升 C++ 程序的安全性和稳定性。