auto_ptr和unique_ptr

auto_ptr 和 unique_ptr 都是独占所有权的智能指针，但 unique_ptr 更加安全、灵活。

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1. auto_ptr（C++98产生）

特点

• 独占所有权：同一时间只能有一个 auto_ptr 管理对象。

• 转移语义：拷贝或赋值时会转移所有权（原指针变为 nullptr）。

• 不推荐使用：由于不安全的拷贝行为，C++11 起被废弃，C++17 移除。

底层实现（简化版）

cpp

template<typename T>
class auto_ptr {
private:T* ptr;public:explicit auto_ptr(T* p = nullptr) : ptr(p) {}~auto_ptr() { delete ptr; }// 拷贝构造函数（转移所有权）auto_ptr(auto_ptr& other) : ptr(other.release()) {}// 赋值操作（转移所有权）auto_ptr& operator=(auto_ptr& other) {if (this != &other) {delete ptr;       // 释放当前资源ptr = other.release(); // 接管 other 的资源}return *this;}// 释放所有权（返回原始指针，并置空）T* release() {T* temp = ptr;ptr = nullptr;return temp;}// 获取指针T* get() const { return ptr; }// 解引用T& operator*() const { return *ptr; }T* operator->() const { return ptr; }
};

问题

1. 拷贝时会静默转移所有权：

   cpp

   auto_ptr<int> p1(new int(42));
   auto_ptr<int> p2 = p1;  // p1 变成 nullptr，p2 接管资源1.容易导致意外的悬空智能指针。

2. 不能用于 STL 容器（因为容器要求元素可拷贝，但 auto_ptr 的拷贝会改变原对象）。

3. 不支持自定义删除器。

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2. unique_ptr（C++11 引入，推荐使用）

特点

• 独占所有权（和 auto_ptr 一样）。

• 禁止拷贝（但支持移动语义 std::move）。

• 支持自定义删除器（可用于管理 FILE*、malloc 内存等）。

• 可用于 STL 容器（因为支持移动语义）。

底层实现（简化版）

cpp

template<typename T, typename Deleter = std::default_delete<T>>
class unique_ptr {
private:T* ptr;Deleter deleter;public:explicit unique_ptr(T* p = nullptr) : ptr(p) {}~unique_ptr() {if (ptr) deleter(ptr);}// 禁止拷贝unique_ptr(const unique_ptr&) = delete;unique_ptr& operator=(const unique_ptr&) = delete;// 支持移动构造unique_ptr(unique_ptr&& other) noexcept : ptr(other.release()), deleter(std::move(other.deleter)) {}// 支持移动赋值unique_ptr& operator=(unique_ptr&& other) noexcept {if (this != &other) {reset(other.release());deleter = std::move(other.deleter);}return *this;}// 释放所有权T* release() {T* temp = ptr;ptr = nullptr;return temp;}// 重置指针（先删除旧资源）void reset(T* p = nullptr) {if (ptr) deleter(ptr);ptr = p;}// 获取指针T* get() const { return ptr; }// 解引用T& operator*() const { return *ptr; }T* operator->() const { return ptr; }
};

优点

1. 更安全：

   • 禁止拷贝，避免 auto_ptr 的静默所有权转移问题。

   • 必须显式使用 std::move 转移所有权：

     cpp

     unique_ptr<int> p1(new int(42));
     unique_ptr<int> p2 = std::move(p1);  // p1 变为 nullptr

2. 支持自定义删除器：

   cpp

   auto file_deleter = [](FILE* f) { if (f) fclose(f); };
   unique_ptr<FILE, decltype(file_deleter)> file_ptr(fopen("test.txt", "r"), file_deleter);

3. 可用于 STL 容器：

   cpp

   vector<unique_ptr<int>> vec;
   vec.push_back(unique_ptr<int>(new int(10)));