解码shared_ptr与unique_ptr的微妙关系，轻松完成指针转换！
2023-10-01 13:41:23
深入探究 Shared_ptr 和 Unique_ptr 之间的转换
在 C++ 编程中，管理动态分配的内存至关重要，而智能指针提供了比原始指针更安全、更灵活的方式来完成此任务。其中，Shared_ptr 和 Unique_ptr 是两种常用的智能指针类型，分别用于管理共享所有权和独占所有权的资源。然而，在实际开发中，我们可能会遇到需要在 Shared_ptr 和 Unique_ptr 之间进行转换的情况。
Shared_ptr 与 Unique_ptr：基本概念
Shared_ptr：
Shared_ptr 允许多个智能指针共享对同一资源的所有权。这意味着指向该资源的所有 Shared_ptr 智能指针都会引用同一内存块。只有当所有指向该资源的 Shared_ptr 智能指针都销毁时，资源才会被释放。
Unique_ptr：
Unique_ptr 仅允许单个智能指针拥有对资源的独占所有权。这意味着指向该资源的 Unique_ptr 智能指针是唯一的。当 Unique_ptr 智能指针销毁时，资源也会被释放。
Shared_ptr 转 Unique_ptr
从 Shared_ptr 转换到 Unique_ptr 相对简单，因为 Shared_ptr 可以隐式转换为 Unique_ptr。只需使用 C++ 的静态转换函数 std::move() 即可：
shared_ptr<T> sharedPtr = ...;
unique_ptr<T> uniquePtr = std::move(sharedPtr);
std::move() 函数将 Shared_ptr 的所有权转移到 Unique_ptr 中，Shared_ptr 将变为 nullptr。因此，在执行转换操作后，请确保不再使用 Shared_ptr。
Unique_ptr 转 Shared_ptr
从 Unique_ptr 转换到 Shared_ptr 则稍微复杂一些，因为 Unique_ptr 不能直接转换为 Shared_ptr。我们需要先创建一个 Shared_ptr，然后将 Unique_ptr 的所有权转移到 Shared_ptr 中。可以使用 std::make_shared() 函数来创建 Shared_ptr：
unique_ptr<T> uniquePtr = ...;
shared_ptr<T> sharedPtr = std::make_shared<T>(std::move(uniquePtr));
与 std::move() 函数类似，std::make_shared() 函数也会将 Unique_ptr 的所有权转移到 Shared_ptr 中，Unique_ptr 将变为 nullptr。
转换的注意事项
在进行指针转换时，需要注意以下几点：
- 确保正确使用 std::move() 和 std::make_shared() 函数，以避免内存泄漏或其他问题。
- 转换操作会将指针的所有权转移到另一个指针中，因此在转换后请确保不再使用旧的指针。
- 转换操作可能会改变指针指向的资源，因此在转换后请仔细检查指针指向的资源是否正确。
示例代码
下面的示例代码展示了如何转换 Shared_ptr 和 Unique_ptr：
#include <memory>
int main() {
// 创建一个 Shared_ptr
std::shared_ptr<int> sharedPtr = std::make_shared<int>(42);
// 将 Shared_ptr 转换为 Unique_ptr
std::unique_ptr<int> uniquePtr = std::move(sharedPtr);
// 将 Unique_ptr 转换为 Shared_ptr
std::shared_ptr<int> sharedPtr2 = std::make_shared<int>(std::move(uniquePtr));
// 打印指向的值
std::cout << *sharedPtr2 << std::endl; // 输出：42
return 0;
}
常见问题解答
1. 为什么需要在 Shared_ptr 和 Unique_ptr 之间进行转换？
答：在某些情况下，我们可能需要根据特定情况在两种智能指针类型之间转换。例如，如果我们想要从 Shared_ptr 中获取独占所有权，就需要将其转换为 Unique_ptr。
2. 在转换 Shared_ptr 和 Unique_ptr 时需要注意哪些事项？
答：确保使用正确的转换函数，不要在转换后使用旧指针，并检查转换是否改变了指针指向的资源。
3. Shared_ptr 和 Unique_ptr 之间有什么区别？
答：Shared_ptr 允许多个智能指针共享对资源的所有权，而 Unique_ptr 只允许单个智能指针拥有对资源的独占所有权。
4. 何时应该使用 Shared_ptr，何时应该使用 Unique_ptr？
答：Shared_ptr 适用于共享所有权的情况，而 Unique_ptr 适用于独占所有权的情况。
5. std::move() 和 std::make_shared() 函数的作用是什么？
答：std::move() 函数用于在智能指针之间转移所有权，而 std::make_shared() 函数用于创建新的 Shared_ptr 并转移所有权。
