C++11 unique_ptr 詳解：獨佔所有權、移動語意與容器應用

C++11 unique_ptr 詳解：獨佔所有權、移動語意與容器應用

std::unique_ptr 是 C++11 引入的智能指針，實現獨佔所有權的 RAII 封裝，解決 auto_ptr 的缺陷（不可放入容器、複製語意危險）。

基本語法與構造

std::unique_ptr<Foo> p(new Foo(42)); // 構造
p->method(); // 像裸指針一樣使用
*p = value;

離開作用域時自動 delete 管理的對象，異常安全。

核心特性：不可複製，只能移動

std::unique_ptr<Foo> q(new Foo(10));
// std::unique_ptr<Foo> p = q; // 編譯錯誤：刪除了拷貝構造/賦值
std::unique_ptr<Foo> p = std::move(q); // 正確：移動構造，q 變空
// 現在 p 擁有對象，q 為 nullptr

• 移動構造/移動賦值轉移所有權，來源置空。
• 可放入標準容器（vector, map 等），容器擴容/移動時正確轉移所有權。
• 函數返回 unique_ptr 利用 RVO/移動語意，無需額外操作。

與舊代碼互操作

void legacy(Foo* raw); // 接受裸指針
legacy(p.get());       // 借用，不轉移所有權
legacy(p.release());   // 釋放所有權，調用者負責 delete

• get()：觀察裸指針，不影響所有權，慎用。
• release()：放棄所有權，返回裸指針，智能指針變空。

傳遞給函數的最佳實踐

與 auto_ptr 對比

• auto_ptr 複製時轉移所有權（副作用隱蔽），不可放入容器，C++11 棄用。
• unique_ptr 明確要求 std::move，語意清晰，支援容器、陣列 (unique_ptr<T[]>)、自定義刪除器。

總結

unique_ptr 是現代 C++ 單對象擁有權管理的標準工具。核心口訣：不可複製，只能移動；離開作用域自動釋放；需要裸指針用 get()/release()。配合 std::make_unique (C++14) 更安全。