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C/C++基础知识复习（27）

news 2025/7/7 18:07:36

拷贝语义和移动语义是C++中对象所有权管理的两种机制，主要在对象初始化、赋值或传参时体现。

行为：通过深拷贝或浅拷贝，创建一个新对象，并将原对象的值或资源复制到新对象。
应用场景：用于保证两个对象完全独立，尤其是在需要保留源对象时。
特点：
- 使用拷贝构造函数 (T(const T&)) 或拷贝赋值运算符 (T& operator=(const T&))。
- 原对象和副本对象都拥有资源的独立副本。
- 适合没有涉及动态资源管理的简单类。

例子：

std::string str1 = "Hello"; std::string str2 = str1; // 拷贝语义：str2是str1的副本

行为：通过转移资源所有权，避免不必要的拷贝，提高性能。
应用场景：适用于临时对象（如返回值或右值），当源对象可以丢弃时。
特点：
- 使用移动构造函数 (T(T&&)) 或移动赋值运算符 (T& operator=(T&&))。
- 源对象的资源被转移给目标对象，通常源对象会被重置为默认状态。
- 大幅减少资源分配和释放的开销。

例子：

std::string str1 = "Hello"; 
std::string str2 = std::move(str1); 
// 移动语义：str2接管了str1的资源，str1可能为空

std::unique_ptr
- 特点：
  - 独占所有权：一个unique_ptr对象独享其管理的资源，不能被复制。
  - 只能通过移动语义转移资源所有权。
- 适用场景：需要独占资源且生命周期明确的场景。
- 例子：
```
std::unique_ptr<int> p1 = std::make_unique<int>(42); 
std::unique_ptr<int> p2 = std::move(p1); // p1失效，p2接管资源
```
std::shared_ptr
- 特点：
  - 共享所有权：多个shared_ptr可以共享同一资源，资源会在最后一个shared_ptr销毁时自动释放。
  - 内部通过引用计数跟踪资源的使用。
- 适用场景：需要多个对象共享同一资源的场景。
- 例子：
```
std::shared_ptr<int> p1 = std::make_shared<int>(42); 
std::shared_ptr<int> p2 = p1; // p1和p2共享同一资源
```
std::weak_ptr
- 特点：
  - 弱引用：不影响资源的引用计数，只能与shared_ptr配合使用。
  - 可用于打破循环引用。
- 适用场景：需要观测资源状态但不控制资源生命周期的场景。
- 例子：
```
std::shared_ptr<int> shared = std::make_shared<int>(42); 
std::weak_ptr<int> weak = shared; 
// 不增加引用计数 
if (auto sp = weak.lock()) {// 检查资源是否仍然有效 
std::cout << *sp << std::endl; 
}
```