C++智能指针移动语义所有权转移示例-C++-PHP中文网

C++智能指针移动语义所有权转移示例

P粉602998670

发布： 2025-08-23 12:40:01

原创

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智能指针结合移动语义可高效转移所有权。std::unique_ptr通过std::move转移独占所有权，原指针置空；std::shared_ptr移动时减少引用计数开销，常用于函数传参和工厂函数返回，提升性能。

c++智能指针移动语义所有权转移示例

在C++中，智能指针结合移动语义可以高效地转移对象的所有权，避免不必要的拷贝。常用的智能指针如

std::unique_ptr

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和

std::shared_ptr

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都支持移动操作，但所有权转移的语义有所不同。下面通过示例说明如何使用移动语义实现所有权的转移。

std::unique_ptr 的所有权转移

std::unique_ptr

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是独占式智能指针，同一时间只能有一个

unique_ptr

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拥有对象。因此，拷贝构造和拷贝赋值被禁用，但支持移动构造和移动赋值。

当使用

std::move()

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时，原指针放弃所有权，目标指针获得控制权。

#include <iostream>
#include <memory>

struct Data {
    int value;
    Data(int v) : value(v) { std::cout << "Data(" << value << ") created\n"; }
    ~Data() { std::cout << "Data(" << value << ") destroyed\n"; }
};

int main() {
    std::unique_ptr<Data> ptr1 = std::make_unique<Data>(42);
    std::cout << "ptr1 owns the object\n";

    // 使用移动语义将所有权从 ptr1 转移到 ptr2
    std::unique_ptr<Data> ptr2 = std::move(ptr1);

    // 此时 ptr1 为空，ptr2 拥有对象
    if (ptr1 == nullptr) {
        std::cout << "ptr1 is now null\n";
    }
    if (ptr2 != nullptr) {
        std::cout << "ptr2 owns Data with value: " << ptr2->value << "\n";
    }

    return 0;
} // ptr2 析构，Data 被销毁

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输出：

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

Data(42) created
ptr1 owns the object
ptr1 is now null
ptr2 owns Data with value: 42
Data(42) destroyed

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std::shared_ptr 的所有权共享与移动

std::shared_ptr

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使用引用计数管理对象，允许多个指针共享同一对象。虽然它支持移动语义，但移动操作并不会改变引用计数的本质，只是将资源从一个实例“转移”以提升效率。

移动

shared_ptr

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通常用于避免拷贝开销，尤其是在传递或返回时。

#include <iostream>
#include <memory>

void process_data(std::shared_ptr<Data> ptr) {
    std::cout << "Processing data: " << ptr->value << ", ref count: " << ptr.use_count() << "\n";
}

int main() {
    auto shared1 = std::make_shared<Data>(100);
    std::cout << "Initial ref count: " << shared1.use_count() << "\n";

    // 移动 shared1 到函数参数，避免增加引用计数的开销
    process_data(std::move(shared1));

    // shared1 已被移动，通常为空（但标准不强制置空，实践中常为空）
    if (!shared1) {
        std::cout << "shared1 is empty after move\n";
    }

    return 0;
} // 对象在此销毁

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输出：

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

Data(100) created
Initial ref count: 1
Processing data: 100, ref count: 1
shared1 is empty after move
Data(100) destroyed

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在函数间传递所有权

移动语义常用于工厂函数返回智能指针，避免拷贝并明确所有权归属。

std::unique_ptr<Data> create_data(int value) {
    return std::make_unique<Data>(value); // 自动使用移动语义
}

int main() {
    auto data_ptr = create_data(200);
    std::cout << "Received data with value: " << data_ptr->value << "\n";
    return 0;
}

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