【C++指针】 shared_ptr共享指针

shared_ptr 图解

一、什么是智能指针？

智能指针=自动管理内存的指针

// 传统指针的痛点int*p=newint(10);// ... 一堆代码deletep;// 万一忘了写？内存泄漏！// 智能指针的优雅#include<memory>shared_ptr<int>sp(newint(10));// 不用写 delete！自动释放！

二、shared_ptr 核心特性

三、创建 shared_ptr 的三种方式

1. 直接 new（不推荐）

shared_ptr<int>sp1(newint(100));// 单个intshared_ptr<int[]>sp2(newint[10]);// int数组（C++17）

2. make_shared（✅ 推荐）

autosp3=make_shared<int>(100);// 单个int，值100autosp4=make_shared<string>("hello");// string对象autosp5=make_shared<vector<int>>();// vector容器

3. 拷贝构造

autosp6=sp3;// sp6 和 sp3 指向同一对象

四、引用计数：核心机制

autosp=make_shared<int>(10);cout<<sp.use_count();// 输出：1（只有sp自己）autosp2=sp;// 复制cout<<sp.use_count();// 输出：2（sp和sp2共享）cout<<sp2.use_count();// 输出：2{autosp3=sp;// 又复制一个cout<<sp.use_count();// 输出：3}// sp3 销毁，计数-1cout<<sp.use_count();// 输出：2sp2.reset();// sp2 放弃指向cout<<sp.use_count();// 输出：1sp.reset();// 最后一个也放弃// 此时计数为0，对象被自动删除

计数变化图解

开始：sp ──→ [数据:10] 计数=1 sp2复制：sp ──→ [数据:10] ←── sp2 计数=2 sp3复制：sp ──→ [数据:10] ←── sp2 计数=3 ↑ sp3 sp3销毁：sp ──→ [数据:10] ←── sp2 计数=2 sp2.reset：sp ──→ [数据:10] 计数=1 sp.reset：对象被删除

五、常用操作详解

1. 解引用和成员访问

autosp=make_shared<int>(10);*sp=20;// 修改值cout<<*sp;// 读取值autospStr=make_shared<string>("hello");cout<<spStr->size();// 调用成员函数(*spStr)[0]='H';// 修改字符

2. 获取原始指针

autosp=make_shared<int>(10);int*raw=sp.get();// 获取原始指针// ⚠️ 警告：raw只是查看，不能删除！// delete raw; // 千万不要！// shared_ptr<int> sp2(raw); // 千万不要！

3. 重置指针

autosp=make_shared<int>(10);sp.reset();// 放弃指向，计数-1// 也可以重置并指向新对象sp.reset(newint(20));// 指向新int，原对象计数-1

4. 检查是否为空

autosp=make_shared<int>(10);if(sp){// ✅ 简洁写法cout<<"指针不为空";}if(sp.get()!=nullptr){// ⚠️ 繁琐写法cout<<"指针不为空";}

六、自定义删除器

在需要特殊清理时使用：

// 方式1：普通函数voidDeleteInt(int*p){cout<<"自定义删除函数"<<endl;deletep;}shared_ptr<int>sp1(newint(10),DeleteInt);// 方式2：Lambda表达式（推荐）shared_ptr<int>sp2(newint(10),[](int*p){cout<<"Lambda删除"<<endl;deletep;});// 实际应用：管理文件句柄shared_ptr<FILE>spFile(fopen("test.txt","w"),[](FILE*f){fclose(f);cout<<"文件已关闭"<<endl;});

七、数组支持

// C++17 开始支持数组shared_ptr<int[]>spArr(newint[100]);// ✅spArr[0]=10;// 数组用 [] 访问// 推荐写法autospArr2=make_shared<int[]>(100);// C++20

八、指向成员的特殊用法

structPerson{string name;intage;doublescore;};autop=make_shared<Person>();// 指向对象的某个成员，但共享整个对象的生命周期shared_ptr<string>spName(p,&p->name);shared_ptr<int>spAge(p,&p->age);cout<<p.use_count();// 输出：3（三个指针共享整个Person）// 即使 spName、spAge 只指向成员，它们仍然控制整个对象的生命周期

九、常见错误（一定要记住！）

❌ 错误1：手动删除 get() 返回的指针

autosp=make_shared<int>(10);deletesp.get();// 灾难！会重复删除导致崩溃

❌ 错误2：用原始指针创建多个 shared_ptr

int*p=newint(10);shared_ptr<int>sp1(p);shared_ptr<int>sp2(p);// 灾难！两个独立管理同一内存// 程序结束时两次 delete，崩溃！

❌ 错误3：循环引用（高级话题）

structNode{shared_ptr<Node>next;};autoa=make_shared<Node>();autob=make_shared<Node>();a->next=b;b->next=a;// 互相引用，都无法释放！// 解决方案：用 weak_ptr

❌ 错误4：忘记数组语法

shared_ptr<int>sp(newint[10]);// 错误！会调用 delete 不是 delete[]shared_ptr<int[]>sp(newint[10]);// 正确！

十、最佳实践总结

✅ 推荐这样做

// 1. 优先用 make_sharedautosp=make_shared<int>(10);// 2. 用 auto 简化代码autospVec=make_shared<vector<int>>();// 3. 用 if(sp) 检查空指针if(sp){/* 使用 */}// 4. 需要特殊清理时用 LambdaautospFile=shared_ptr<FILE>(fopen("a.txt","r"),[](FILE*f){fclose(f);});

❌ 避免这样做

// 1. 滥用 get()int*raw=sp.get();// 除非必要// 2. 手动管理引用计数// 让系统自动处理就好// 3. 混用原始指针和智能指针

十一、一句话记忆

shared_ptr 就像合租室友：有人搬进来计数+1，有人搬走计数-1，最后一个离开时负责打扫房间（删除对象）。你只需要安心住，不用操心打扫的事！