unique_ptr 的详细介绍及典型使用场景的测试用例：
1. unique_ptr 核心特性
- 独占所有权：同一时刻只有一个
unique_ptr拥有对象所有权 - 不可复制（但可移动）：禁止拷贝构造和拷贝赋值，避免意外的所有权共享
- 零开销：与裸指针相比，无额外内存或性能开销（编译器优化后）
- 自动释放：离开作用域时自动释放资源，保证异常安全
2. 基本用法测试用例
(1) 创建与释放
#include <memory>
#include <iostream>class MyResource {
public:MyResource() { std::cout << "资源创建\n"; }~MyResource() { std::cout << "资源释放\n"; }void use() { std::cout << "使用资源\n"; }
};int main() {// 创建 unique_ptr（推荐使用 C++14 的 make_unique）std::unique_ptr<MyResource> ptr = std::make_unique<MyResource>();ptr->use();// 显式释放资源（可选）ptr.reset(); // 输出 "资源释放"return 0;
}
输出结果：
资源创建
使用资源
资源释放
(2) 所有权转移
void transferOwnership(std::unique_ptr<MyResource> newOwner) {newOwner->use();
} // 函数结束时释放资源int main() {std::unique_ptr<MyResource> owner = std::make_unique<MyResource>();// 转移所有权（移动语义）transferOwnership(std::move(owner)); // 此时 owner 变为空指针if (!owner) {std::cout << "所有权已转移\n";}return 0;
}
输出结果：
资源创建
使用资源
资源释放
所有权已转移
3. 高级用法测试用例
(1) 管理数组
#include <memory>
#include <iostream>
int main() {// 管理动态数组（自动调用 delete[]）std::unique_ptr<int[]> arr = std::make_unique<int[]>(5);for (int i = 0; i < 5; ++i) {arr[i] = i * 10;}// 输出数组内容for (int i = 0; i < 5; ++i) {std::cout << arr[i] << " ";}return 0;
}
输出结果：
0 10 20 30 40
(2) 自定义删除器
#include <cstdio>
#include <memory>
#include <iostream>
// 自定义文件句柄释放逻辑
struct FileDeleter {void operator()(FILE* file) const {if (file) {std::fclose(file);std::cout << "文件已关闭\n";}}
};int main() {// 使用自定义删除器管理文件std::unique_ptr<FILE, FileDeleter> filePtr(std::fopen("test.txt", "w"), FileDeleter{});if (filePtr) {std::fputs("Hello unique_ptr", filePtr.get());}return 0;
}
输出结果：
文件已关闭
(3) 作为函数返回值
#include <memory>
#include <iostream>class MyResource {
public:MyResource() { std::cout << "资源创建\n"; }~MyResource() { std::cout << "资源释放\n"; }void use() { std::cout << "使用资源\n"; }
};
std::unique_ptr<MyResource> createResource() {return std::make_unique<MyResource>();
}int main() {auto res = createResource();res->use();return 0;
}
输出结果：
资源创建
使用资源
资源释放
4. 常见错误规避
(1) 禁止拷贝操作
std::unique_ptr<MyResource> ptr1 = std::make_unique<MyResource>();
std::unique_ptr<MyResource> ptr2 = ptr1; // 编译错误！
(2) 正确释放后访问
auto ptr = std::make_unique<MyResource>();
ptr.reset(); // 释放资源
ptr->use(); // 未定义行为（程序可能崩溃）
5. unique_ptr 与 shared_ptr 对比
| 特性 | unique_ptr | shared_ptr |
|---|---|---|
| 所有权 | 独占 | 共享 |
| 性能开销 | 无 | 引用计数原子操作 |
| 拷贝语义 | 禁止（仅移动） | 允许 |
| 典型场景 | 工厂模式、资源独占管理 | 多对象共享资源 |
6. 最佳实践总结
- 优先使用
make_unique（C++14+）：避免显式new，保证异常安全 - 明确所有权转移：通过
std::move传递所有权 - 避免与裸指针混用：不直接暴露
get()获得的指针 - 自定义删除器：灵活管理非内存资源（文件、网络连接等）
通过合理使用 unique_ptr，可以显著提高代码的 资源安全性 和 可维护性。