C++智能指针怎样处理所有权

C++智能指针是一种自动管理内存的对象，它可以在不再需要时自动释放内存，从而避免内存泄漏。C++中有三种智能指针：unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr。它们分别处理所有权的方式如下：

1. unique_ptr：它表示对动态分配对象的独占所有权。当unique_ptr被销毁时（例如离开其作用域），它所指向的对象也会被自动删除。unique_ptr不能被复制到其他智能指针，但可以被移动。这可以确保同一时间只有一个unique_ptr拥有对象的所有权。

#include <iostream>
#include <memory>

int main() {
    std::unique_ptr<int> ptr(new int(42));
    std::cout << "Value: " << *ptr << std::endl;

    // 将所有权移动到另一个unique_ptr
    std::unique_ptr<int> ptr2 = std::move(ptr);
    std::cout << "Value: " << *ptr2 << std::endl;

    // ptr现在为空，不再拥有对象的所有权
    return 0;
}

2. shared_ptr：它允许多个智能指针共享同一个对象的所有权。shared_ptr通过引用计数来跟踪共享对象的数量。当最后一个拥有该对象的shared_ptr被销毁时，对象才会被删除。

#include <iostream>
#include <memory>

int main() {
    std::shared_ptr<int> ptr1(new int(42));
    std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1; // 共享所有权

    std::cout << "Value: " << *ptr1 << std::endl;
    std::cout << "Value: " << *ptr2 << std::endl;

    // 当最后一个shared_ptr被销毁时，对象会被删除
    return 0;
}

3. weak_ptr：它是一种不拥有对象所有权的智能指针。weak_ptr可以观察shared_ptr所指向的对象，但不能访问它。当与shared_ptr一起使用时，weak_ptr可以帮助避免循环引用导致的内存泄漏。

#include <iostream>
#include <memory>

int main() {
    std::shared_ptr<int> ptr1(new int(42));
    std::weak_ptr<int> wk_ptr = ptr1; // 不拥有所有权，但可以观察对象

    if (auto shared_ptr = wk_ptr.lock()) { // 尝试获取共享所有权
        std::cout << "Value: " << *shared_ptr << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Object has been deleted" << std::endl;
    }

    return 0;
}

总之，C++智能指针通过不同的方式处理所有权，使得内存管理更加安全和方便。