unique_ptr 不共享它的指針。它無法複製到其他 unique_ptr，無法通過值傳遞到函數，也無法用於需要副本的任何標準模板庫 (STL) 算法。只能移動unique_ptr。這意味着，內存資源所有權將轉移到另一 unique_ptr，並且原始 unique_ptr 不再擁有此資源。我們建議你將對象限制爲由一個所有者所有，因爲多個所有權會使程序邏輯變得複雜。因此，當需要智能指針用於純 C++ 對象時，可使用 unique_ptr，而當構造 unique_ptr 時，可使用make_unique Helper 函數。
std::unique_ptr實現了獨享所有權的語義。一個非空的std::unique_ptr總是擁有它所指向的資源。轉移一個std::unique_ptr將會把所有權也從源指針轉移給目標指針（源指針被置空）。拷貝一個std::unique_ptr將不被允許，因爲如果你拷貝一個std::unique_ptr,那麼拷貝結束後，這兩個std::unique_ptr都會指向相同的資源，它們都認爲自己擁有這塊資源（所以都會企圖釋放）。因此std::unique_ptr是一個僅能移動（move_only）的類型。當指針析構時，它所擁有的資源也被銷燬。默認情況下，資源的析構是伴隨着調用std::unique_ptr內部的原始指針的delete操作的。
下圖演示了兩個 unique_ptr 實例之間的所有權轉換。
1、如何創建unique_ptr
unique_ptr不像shared_ptr一樣擁有標準庫函數make_shared來創建一個shared_ptr實例。要想創建一個unique_ptr，我們需要將一個new 操作符返回的指針傳遞給unique_ptr的構造函數。
示例：
int main() { // 創建一個unique_ptr實例 unique_ptr<int> pInt(new int(5)); cout << *pInt; }
2、無法進行復制構造和賦值操作
unique_ptr沒有copy構造函數，不支持普通的拷貝和賦值操作。
int main() { // 創建一個unique_ptr實例 unique_ptr<int> pInt(new int(5)); unique_ptr<int> pInt2(pInt); // 報錯 unique_ptr<int> pInt3 = pInt; // 報錯 }
3、可以進行移動構造和移動賦值操作
unique_ptr雖然沒有支持普通的拷貝和賦值操作，但卻提供了一種移動機制來將指針的所有權從一個unique_ptr轉移給另一個unique_ptr。如果需要轉移所有權，可以使用std::move()函數。
示例：
int main() { unique_ptr<int> pInt(new int(5)); unique_ptr<int> pInt2 = std::move(pInt); // 轉移所有權 //cout << *pInt << endl; // 出錯，pInt爲空 cout << *pInt2 << endl; unique_ptr<int> pInt3(std::move(pInt2)); }
4、可以返回unique_ptr
unique_ptr不支持拷貝操作，但卻有一個例外：可以從函數中返回一個unique_ptr。
示例：
unique_ptr<int> clone(int p) { unique_ptr<int> pInt(new int(p)); return pInt; // 返回unique_ptr } int main() { int p = 5; unique_ptr<int> ret = clone(p); cout << *ret << endl; }
使用舉例： { //創建一個指向int的空指針 std::unique_ptr<int> fPtr1; std::unique_ptr<int> fPtr2(new int(4)); auto fPtr3 = std::make_unique<int>(); //fPtr2釋放指向對象的所有權，並且被置爲nullptr std::cout << "fPtr2 release before:" << fPtr2.get() << std::endl; int *pF = fPtr2.release(); std::cout << "fPtr2 release before:" << fPtr2.get() << " and pF value:" << *pF << std::endl; //所有權轉移，轉移後fPtr3變爲空指針 std::cout << "move before fPtr1 address:" << fPtr1.get() << " fPtr3 address:" << fPtr3.get() << std::endl; fPtr1 = std::move(fPtr3); std::cout << "move after fPtr1 address:" << fPtr1.get() << " fPtr3 address:" << fPtr3.get() << std::endl; std::cout << "move before fPtr1 address:" << fPtr1.get() << std::endl; fPtr1.reset(); std::cout << "move after fPtr1 address:" << fPtr1.get() << std::endl; } 輸出： fPtr2 release before:00EFB120 fPtr2 release before:00000000 and pF value:4 move before fPtr1 address:00000000 fPtr3 address:00EFEC60 move after fPtr1 address:00EFEC60 fPtr3 address:00000000 move before fPtr1 address:00EFEC60 move after fPtr1 address:00000000
unique_ptr使用場景
1、爲動態申請的資源提供異常安全保證
我們先來看看下面這一段代碼：
void Func() { int *p = new int(5); // ...（可能會拋出異常） delete p; }
這是我們傳統的寫法：當我們動態申請內存後，有可能我們接下來的代碼由於拋出異常或者提前退出（if語句）而沒有執行delete操作。
解決的方法是使用unique_ptr來管理動態內存，只要unique_ptr指針創建成功，其析構函數都會被調用。確保動態資源被釋放。
void Func() { unique_ptr<int> p(new int(5)); // ...（可能會拋出異常） }
2、返回函數內動態申請資源的所有權
unique_ptr<int> Func(int p) { unique_ptr<int> pInt(new int(p)); return pInt; // 返回unique_ptr } int main() { int p = 5; unique_ptr<int> ret = Func(p); cout << *ret << endl; // 函數結束後，自動釋放資源 }
3、在容器中保存指針
int main() { vector<unique_ptr<int>> vec; unique_ptr<int> p(new int(5)); vec.push_back(std::move(p)); // 使用移動語義 //vec.push_back(p.release()); //release, p 放棄控制權 }
4、管理動態數組
標準庫提供了一個可以管理動態數組的unique_ptr版本。
int main() { unique_ptr<int[]> p(new int[5] {1, 2, 3, 4, 5}); p[0] = 0; // 重載了operator[] }
5、作爲auto_ptr的替代品
創建與釋放舉例
#include <iostream> #include <memory> #include <stdlib.h> struct Foo { Foo() { std::cout << "Foo::Foo\n"; } ~Foo() { std::cout << "Foo::~Foo\n"; } void bar() { std::cout << "Foo::bar\n"; } }; void f(const Foo &) { std::cout << "f(const Foo&)\n"; } struct D { void operator()(Foo* foo) { std::cout << "D operator()" << std::endl; delete foo; } }; void TestAutoDestroy() { //1. 普通的new對象. std::cout << "TestDestroy...................." << std::endl; { std::unique_ptr<Foo> p1(new Foo); } //2. 普通的new[]對象. { std::unique_ptr<Foo[]> p2(new Foo[4]); } //3. 自定義的deleter. { std::unique_ptr<Foo, D> p3(new Foo); } } void TestOwner() { std::cout << "TestOwner...................." << std::endl; //1. new object. std::unique_ptr<Foo> p1(new Foo); // p1 owns Foo if (p1) p1->bar(); { std::unique_ptr<Foo> p2(std::move(p1)); // now p2 owns Foo f(*p2); p1 = std::move(p2); // ownership returns to p1 p2->bar(); std::cout << "destroying p2...\n"; } p1->bar(); } void TestArrayOwner() { std::cout << "TestArrayOwner...................." << std::endl; //1. new[] object. std::unique_ptr<Foo[]> p1(new Foo[4]); // p1 owns Foo if (p1) p1[0].bar(); { std::unique_ptr<Foo[]> p2(std::move(p1)); // now p2 owns Foo f(p2[0]); p1 = std::move(p2); // ownership returns to p1 p2[0].bar(); std::cout << "destroying p2...\n"; } p1[0].bar(); } int main() { TestAutoDestroy(); TestOwner(); TestArrayOwner(); } 輸出：
TestDestroy.................... Foo::Foo Foo::~Foo Foo::Foo Foo::Foo Foo::Foo Foo::Foo Foo::~Foo Foo::~Foo Foo::~Foo Foo::~Foo Foo::Foo D operator() Foo::~Foo TestOwner.................... Foo::Foo Foo::bar f(const Foo&) Foo::bar destroying p2... Foo::bar Foo::~Foo TestArrayOwner.................... Foo::Foo Foo::Foo Foo::Foo Foo::Foo Foo::bar f(const Foo&) Foo::bar destroying p2... Foo::bar Foo::~Foo Foo::~Foo Foo::~Foo Foo::~Foo
