Linux环境下C++如何使用智能指针

在Linux环境下，C++11及以后的版本提供了智能指针来帮助管理动态分配的内存。智能指针可以自动释放不再需要的内存，从而减少内存泄漏的风险。以下是几种常用的智能指针及其使用方法：

1. std::unique_ptr

std::unique_ptr 是一种独占所有权的智能指针，即同一时间只能有一个 unique_ptr 指向某个对象。

示例代码：

#include <iostream>
#include <memory>

class MyClass {
public:
    MyClass() { std::cout << "MyClass constructed\n"; }
    ~MyClass() { std::cout << "MyClass destructed\n"; }
};

int main() {
    // 创建一个 unique_ptr
    std::unique_ptr<MyClass> ptr(new MyClass());

    // 使用 unique_ptr
    // ...

    // unique_ptr 会在离开作用域时自动释放内存
    return 0;
}

2. std::shared_ptr

std::shared_ptr 允许多个指针共享同一个对象的所有权。当最后一个 shared_ptr 被销毁时，对象会被自动删除。

示例代码：

#include <iostream>
#include <memory>

class MyClass {
public:
    MyClass() { std::cout << "MyClass constructed\n"; }
    ~MyClass() { std::cout << "MyClass destructed\n"; }
};

int main() {
    // 创建一个 shared_ptr
    std::shared_ptr<MyClass> ptr1(new MyClass());

    // 创建另一个 shared_ptr，共享同一个对象
    std::shared_ptr<MyClass> ptr2 = ptr1;

    // 使用 shared_ptr
    // ...

    // 当 ptr1 和 ptr2 都离开作用域时，对象会被自动删除
    return 0;
}

3. std::weak_ptr

std::weak_ptr 是一种弱引用智能指针，它不会增加对象的引用计数。weak_ptr 通常与 shared_ptr 一起使用，以避免循环引用导致的内存泄漏。

示例代码：

#include <iostream>
#include <memory>

class MyClass {
public:
    MyClass() { std::cout << "MyClass constructed\n"; }
    ~MyClass() { std::cout << "MyClass destructed\n"; }
};

int main() {
    // 创建一个 shared_ptr
    std::shared_ptr<MyClass> sharedPtr(new MyClass());

    // 创建一个 weak_ptr，指向同一个对象
    std::weak_ptr<MyClass> weakPtr = sharedPtr;

    // 使用 weak_ptr 检查对象是否仍然存在
    if (auto lockedPtr = weakPtr.lock()) {
        std::cout << "Object still exists\n";
    } else {
        std::cout << "Object has been deleted\n";
    }

    // 当 sharedPtr 离开作用域时，对象会被自动删除
    return 0;
}

4. std::make_unique 和 std::make_shared

为了更安全和高效地创建智能指针，推荐使用 std::make_unique 和 std::make_shared 函数。

示例代码：

#include <iostream>
#include <memory>

class MyClass {
public:
    MyClass() { std::cout << "MyClass constructed\n"; }
    ~MyClass() { std::cout << "MyClass destructed\n"; }
};

int main() {
    // 使用 std::make_unique 创建 unique_ptr
    auto uniquePtr = std::make_unique<MyClass>();

    // 使用 std::make_shared 创建 shared_ptr
    auto sharedPtr = std::make_shared<MyClass>();

    // 使用智能指针
    // ...

    // 智能指针会在离开作用域时自动释放内存
    return 0;
}

通过使用这些智能指针，可以显著减少内存泄漏的风险，并使代码更加简洁和安全。