[C++面试] RAII资源获取即初始化（重点）-CSDN博客
[C++面试] 智能指针面试点（重点）-CSDN博客
[C++面试] 智能指针面试点（重点）续1-CSDN博客
[C++面试] 智能指针面试点（重点）续2-CSDN博客
[C++面试] 智能指针面试点（重点）续3-CSDN博客
一、入门
1、使用智能指针或者RAII技术过程中，如果出现了异常，会发生什么？
栈展开保证析构：C++的异常处理机制会确保所有已构造的局部对象析构函数被调用，无论是否发生异常
RAII
- RAII（资源获取即初始化）的核心是通过对象的构造函数获取资源，析构函数释放资源。
- 当异常发生时，C++会执行栈展开（Stack Unwinding），即销毁当前作用域及调用链中所有局部对象，触发析构函数。这一机制确保了即使抛出异常，资源仍会被自动释放
智能指针同理：栈展开（Stack Unwinding）
void processData() {
auto ptr = std::make_unique<int>(42); // RAII对象构造时获取内存
throw std::runtime_error("模拟异常"); // 抛出异常
// 后续代码不会执行，但ptr的析构函数仍会被调用
} // 栈展开时，unique_ptr析构，自动释放内存shared_ptr有什么不同的吗？
void sharedExample() {
auto ptr1 = std::make_shared<int>(10);
auto ptr2 = ptr1; // 引用计数+1
throw std::logic_error("错误");
} // 栈展开时，引用计数减至0，释放内存析构顺序：局部对象ptr2和ptr1会按照构造的逆序依次析构
ptr2析构：引用计数从2减少到1。ptr1析构：引用计数从1减少到0，此时对象的内存被释放，控制块（包含引用计数）也被销毁
多线程场景下呢？
shared_ptr的引用计数（_M_use_count）是原子变量（_Atomic_word），析构时的递减操作是线程安全的.
即使异常发生在多线程环境下，引用计数的修改也不会导致竞争条件
二、进阶
1、智能指针相互间赋值
1.1 unique_ptr 之间的赋值
左值不能直接赋值：unique_ptr 表示独占所有权，禁止普通左值之间的赋值，避免多个指针指向同一对象。
unique_ptr<int> a = make_unique<int>(5);
unique_ptr<int> b;
b = a; // 编译错误，a 是左值，直接赋值违反独占原则 右值可通过移动赋值：若为右值（如临时对象或通过 std::move 转换），则可移动赋值。此时原 unique_ptr 失去所有权（变为 nullptr）
unique_ptr<int> a = make_unique<int>(5);
unique_ptr<int> b = std::move(a); // 合法，a 变为 nullptr，b 接管对象 1.2 unique_ptr、shared_ptr 的赋值
unique_ptr 右值可赋值给 shared_ptr：shared_ptr 有显式构造函数，可接收 unique_ptr 右值（如临时对象或 std::move 转换后的对象）。此时 shared_ptr 接管对象所有权：
unique_ptr<int> uptr = make_unique<int>(10);
shared_ptr<int> sptr1 = std::move(uptr); // 合法，uptr 变为 nullptr
shared_ptr<int> sptr2(make_unique<int>(20)); // 合法，临时 unique_ptr 作为右值
shared_ptr<int> sptr3 = make_unique<int>(42); // 隐式移动构造。在构造shared_ptr时传入unique_ptr的右值（如函数返回值），编译器会自动完成移动操作unique_ptr 左值不可直接赋值给 shared_ptr：若直接用 unique_ptr 左值初始化 shared_ptr，会编译错误
unique_ptr<int> uptr = make_unique<int>(10);
shared_ptr<int> sptr3(uptr); // 编译错误，uptr 是左值 1.3 总结
- 允许转换的方向：
unique_ptr→shared_ptr（通过移动语义）。 - 禁止转换的方向：
shared_ptr→unique_ptr unique_ptr之间仅允许右值移动赋值；unique_ptr可通过右值（如std::move或临时对象）赋值给shared_ptr，但左值不行。
2、 shared_ptr<int*>有什么问题？
// 正确用法：shared_ptr<int> 管理 int 对象
shared_ptr<int> sp1 = make_shared<int>(10); // 直接管理 int 值 10
// 非常规用法：shared_ptr<int*> 管理 int* 指针
// 管理 int*，需确保 int* 指向的内存正确释放（此处虽合法但不推荐）
shared_ptr<int*> sp2 = make_shared<int*>(new int(20)); shared_ptr<int>：直接管理一个 int 类型的对象，智能指针内部存储的是 int 对象的指针（如 int*），并负责该 int 对象的内存释放。符合智能指针的设计初衷，直接管理对象内存。
shared_ptr<int*>：管理一个 int* 类型的指针（即指针本身成为智能指针管理的对象）。这种用法违背了智能指针简化对象管理的原则，因为 int* 指向的对象仍需确保其生命周期正确（虽然此处 int* 由 new int 分配，delete 合法，但代码逻辑易混淆）。
std::shared_ptr<int*> sptr(
new int*(new int(42)),
[](int** p) {
delete *p; // 释放内层 int 对象
delete p; // 释放外层 int* 指针
}
);需在自定义删除器中显式释放内层内存。
使用 shared_ptr<T[]>（C++17 及以上）
int main() {
// 创建 shared_ptr 管理动态数组（C++17 起支持）
std::shared_ptr<int[]> arr(new int[5]{1, 2, 3, 4, 5});
// 直接通过 operator[] 访问元素
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
arr[i] = i * 10; // 修改元素
std::cout << arr[i] << " "; // 输出：0 10 20 30 40
}
// 无需手动释放，shared_ptr 自动调用 delete[]
return 0;
}自定义删除器（兼容 C++11/14）
int main() {
// 定义删除器（Lambda 表达式）
auto array_deleter = [](int* ptr) {
delete[] ptr; // 必须显式调用 delete[]
std::cout << "动态数组内存已释放\n";
};
// 创建 shared_ptr 并传入删除器
std::shared_ptr<int> arr(new int[5]{1, 2, 3, 4, 5}, array_deleter);
// 通过 get() 获取原始指针访问元素
int* raw_ptr = arr.get();
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
raw_ptr[i] = i * 10; // 修改元素
std::cout << raw_ptr[i] << " "; // 输出：0 10 20 30 40
}
// 析构时自动调用 array_deleter
return 0;
}三、其他
警告：
永远不要将资源分配结果赋值给原始指针。无论使用哪种资源分配方法，都应当立即将资源指针存储在智能指针 unique_ptr 或 shared_ptr 中，或使用其他 RAII 类。RAII 代表 Resource Acquisition Is Initialization (资源获取即初始化)。RAII 类获取某个资源的所有权，并在适当的时候进行释放。—— 《C++20高级编程（上册）》
