unique_ptr和shared_ptr之间的差异

Question

unique_ptr和shared_ptr之间的差异有人可以解释shared_ptr和unique_ptr之间的差异吗？

Answer 1

这两个类都是智能指针，这意味着它们会自动（在大多数情况下）释放它们在无法再引用该对象时指向的对象。两者之间的区别在于每种类型的指针有多少可以引用资源。

使用时unique_ptr，最多只能unique_ptr指向一个资源。当它unique_ptr被销毁时，资源会自动回收。因为unique_ptr任何资源只能有一个，所以任何复制a的尝试unique_ptr都会导致编译时错误。例如，此代码是非法的：

unique_ptr<T> myPtr(new T);       // Okay

unique_ptr<T> myOtherPtr = myPtr; // Error: Can't copy unique_ptr

然而，unique_ptr可移动使用新的移动语义：

unique_ptr<T> myPtr(new T);                  // Okay

unique_ptr<T> myOtherPtr = std::move(myPtr); // Okay, resource now stored in myOtherPtr

同样，你可以这样做：

unique_ptr<T> MyFunction() {

    unique_ptr<T> myPtr(/* ... */);

    /* ... */

    return myPtr;

}

这个成语意味着“我正在向您返回托管资源。如果您没有明确捕获返回值，那么资源将被清除。如果您这样做，那么您现在拥有该资源的独占所有权。” 通过这种方式，您可以将其unique_ptr视为更安全，更好的替代品auto_ptr。

shared_ptr另一方面，允许多个指针指向给定资源。当shared_ptr资源的最后一个被销毁时，资源将被释放。例如，此代码完全合法：

shared_ptr<T> myPtr(new T);       // Okay

shared_ptr<T> myOtherPtr = myPtr; // Sure!  Now have two pointers to the resource.

在内部，shared_ptr使用引用计数来跟踪有多少指针引用资源，因此您需要注意不要引入任何引用周期。

简而言之：

使用unique_ptr时您需要一个指针时单指针被销毁，将被回收的对象。

shared_ptr当您想要多个指向同一资源的指针时使用。

希望这可以帮助！

Answer 2

在指针中包装指针时，unique_ptr不能有多个副本unique_ptr。的shared_ptr保持参考计数器，它计数所存储的指针的副本的数目。每次shared_ptr复制a时，此计数器都会递增。每次a shared_ptr被破坏时，该计数器递减。当此计数器达到0时，存储的对象将被销毁。

Answer 3

unique_ptr是一个轻量级的智能指针，如果你只有一个动态对象，一个消费者有唯一的（因此“独特”）责任 - 可能是一个需要维护一些动态分配对象的包装类。unique_ptr开销很小。它不可复制，但可移动。它的类型是template <typename D, typename Deleter> class unique_ptr;，所以它取决于两个模板参数。

unique_ptr也是auto_ptr想要在旧的C ++中，但由于该语言的限制而无法实现。

shared_ptr另一方面是一种非常不同的动物。显而易见的区别在于，您可以让许多消费者共同负责动态对象（因此“共享”），并且只有在所有共享指针消失后才会销毁该对象。此外，您可以观察弱指针，如果他们关注的共享指针消失，将会智能地通知它们。

在内部，shared_ptr还有更多内容：有一个引用计数，它以原子方式更新以允许在并发代码中使用。此外，还有大量的分配，一个用于内部簿记“参考控制块”，另一个用于实际的成员对象。

但是还有另一个很大的区别：共享指针类型总是如此 template <typename T> class shared_ptr;，尽管您可以使用自定义删除器和自定义分配器对其进行初始化。使用类型擦除和虚函数调度来跟踪删除和分配器，这增加了类的内部权重，但是具有巨大的优点，即不同类型的共享指针T都是兼容的，无论删除和分配细节如何。因此，他们真正表达了“共同责任T” 的概念，而不会给消费者带来细节！

二者shared_ptr并unique_ptr设计成由值传递（与用于唯一的指针明显的可移动性要求）。也不应该让你担心开销，因为他们的力量确实令人震惊，但如果你有选择，更喜欢unique_ptr，只有shared_ptr在你真正需要共同责任时才使用。