std::unique_ptr 是 C++11 引入的獨佔所有權智能指針，不可複製，只能移動。旨在替代已棄用的 auto_ptr，提供數組支持（delete[]）、自定義刪除器、零開銷抽象。
一、核心特性
| 特性 | 說明 |
|---|
| 所有權 | 同一時刻僅一個 unique_ptr 擁有對象 |
| 複製構造/賦值 | 刪除（=delete），不可複製 |
| 移動構造/賦值 | 默認實現，所有權轉移 |
| 刪除器 | 默認 delete，支援 delete[] 及自定義 callable |
| 線程安全 | 無引用計數，非線程安全，性能接近裸指針 |
| 適用場景 | 單線程、明確所有權轉移、RAII 資源管理 |
二、三種典型用法示例
1. 單對象 + 自動銷毀
{
std::unique_ptr p1(new Foo); // 構造
} // 離開作用域自動 delete p1
2. 動態數組
{
std::unique_ptr p2(new Foo[4]); // 構造數組
} // 自動 delete[] p2
3. 自定義刪除器
struct D { void operator()(Foo* p) { std::cout << "custom delete\n"; delete p; } };
{
std::unique_ptr p3(new Foo); // 使用 D 刪除
}
三、所有權轉移演示
std::unique_ptr p1(new Foo);
p1->bar(); // 使用
{
std::unique_ptr p2(std::move(p1)); // 所有權移給 p2
f(*p2); // p2 可用
p1 = std::move(p2); // 移回 p1
// p2 現在為空
p2->bar(); // UB！p2 為 nullptr
}
p1->bar(); // p1 再次有效
四、數組版所有權轉移
std::unique_ptr p1(new Foo[4]);
{
std::unique_ptr p2(std::move(p1));
f(p2[0]);
p1 = std::move(p2);
}
p1[0].bar(); // OK
五、最佳實踐建議
- 工廠函數返回
unique_ptr：明確所有權歸屬，避免洩漏。
std::unique_ptr createFoo() { return std::make_unique(); } (C++14 make_unique)。
- 避免在容器存裸指針：用
vector<unique_ptr> 管理多態對象。
- 自定義刪除器管理非 new 內存：
fclose、CloseHandle、free、munmap 等。
using FilePtr = unique_ptr; FilePtr fp(fopen("a.txt","r"), fclose);
- 不適用場景：多線程共享所有權 → 用
shared_ptr；需要弱引用打破循環 → 用 weak_ptr。
六、輸出對照（示例程序運行結果）
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
