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【C/C++ shared_ptr 和 unique_ptr可以互换吗？】

news 2025/7/12 10:40:54

在 C++ 中，std::shared_ptr 和 std::unique_ptr 是两种不同的智能指针，它们有不同的所有权语义，不能直接互换，但在特定条件下可以相互转换：

1. `unique_ptr` → `shared_ptr` (✅ 安全)

// unique_ptr 可以转换为 shared_ptr（移动语义）
std::unique_ptr<MyClass> unique = std::make_unique<MyClass>();
std::shared_ptr<MyClass> shared = std::move(unique); // 所有权转移// 此时 unique 变为 nullptr
assert(unique == nullptr);

2. `shared_ptr` → `unique_ptr` (❌ 不安全)

std::shared_ptr<MyClass> shared = std::make_shared<MyClass>();
// 以下转换是无效的！会编译错误
std::unique_ptr<MyClass> unique = shared; // 错误：没有转换函数

3. 特殊情况：当 `shared_ptr` 是唯一所有者时

if (shared.use_count() == 1) {// 危险操作：手动释放所有权（不推荐）MyClass* raw = shared.get();shared.reset(); // 放弃所有权std::unique_ptr<MyClass> unique(raw); // 接管所有权
}

⚠️ 警告：这种操作非常危险，容易导致双重释放！

关键区别：

特性	`std::unique_ptr`	`std::shared_ptr`
所有权	独占所有权	共享所有权
复制语义	不可复制（只能移动）	可以复制
性能开销	零开销（等同原始指针）	有引用计数开销
循环引用风险	无	需要配合 `weak_ptr` 避免
自定义删除器	支持（类型安全）	支持（类型擦除）

最佳实践：

优先使用 unique_ptr

// 默认使用 unique_ptr
auto resource = std::make_unique<Resource>();// 需要共享时再转换
std::shared_ptr<Resource> shared_res = std::move(resource);

需要共享所有权时直接用 shared_ptr

// 明确需要共享的场景
auto shared = std::make_shared<SharedResource>();

避免所有权混用
同一资源不应同时被两种智能指针管理。

转换工具函数（C++17+）：

// unique_ptr → shared_ptr
template<typename T>
std::shared_ptr<T> make_shared_from_unique(std::unique_ptr<T>&& unique) {return std::shared_ptr<T>(std::move(unique));
}// shared_ptr → unique_ptr (危险！仅用于特殊情况)
template<typename T>
std::unique_ptr<T> make_unique_from_shared(std::shared_ptr<T> shared) {if (shared.use_count() != 1) throw std::logic_error("Not exclusive owner!");return std::unique_ptr<T>(shared.release()); // 需要自定义删除器支持
}