在C++编程中，资源管理是一个核心且复杂的课题。特别是涉及到动态内存分配、文件句柄、网络连接等资源时，若管理不当，容易引发内存泄漏、资源泄露和资源竞态条件等问题。C++11引入的智能指针（如`unique_ptr`和`shared_ptr`）提供了自动管理资源、简化内存管理的强大工具。本文将深入探讨这些智能指针的高级应用，帮助开发者更高效地管理资源。
智能指针是C++标准库中的类模板，通过封装裸指针来自动管理其所指向的对象的生命周期。主要包括`unique_ptr`和`shared_ptr`：
`unique_ptr`是独占所有权的智能指针，通过避免复制操作确保单一所有权，非常适合资源排他性管理的场景。
C++允许为`unique_ptr`定制删除器，使其能在释放资源时执行特定的清理操作。这在管理复杂资源（如文件句柄、网络连接）时尤为有用。
#include
#include
#include
void customDeleter(std::fstream* f) {
if (f) {
f->close();
delete f;
}
}
int main() {
std::unique_ptr file(new std::fstream("example.txt", std::ios::in), customDeleter);
if (file->is_open()) {
std::cout << "File opened successfully!" << std::endl;
}
// No need to manually close or delete file, customDeleter will be called
return 0;
}
`shared_ptr`通过引用计数自动管理对象生命周期，适合需要共享所有权、多个地方都可能使用同一个对象的场景。
在使用`shared_ptr`时，如果不注意，可能会出现循环引用的问题，导致内存泄漏。此时，可以使用`weak_ptr`来打破循环引用。
#include
#include
class B; // Forward declaration
class A {
public:
std::shared_ptr ptrB;
~A() { std::cout << "A destroyed" << std::endl; }
};
class B {
public:
std::weak_ptr
C++智能指针`unique_ptr`和`shared_ptr`通过提供自动管理资源的能力，大大简化了资源管理任务，降低了内存泄漏和资源泄露的风险。通过自定义删除器和`weak_ptr`的使用，可以进一步提高资源管理的灵活性和安全性。开发者应当熟练掌握这些工具，将其应用于实际开发中，提升程序的健壮性和稳定性。