智能指針（smart pointer） 是 C++11 引入的一類 模板類，用來封裝原始指針，自動管理堆內存的生命周期，避免出現 內存泄漏 和 懸空指針（野指針） 的問題。

當智能指針對象離開作用域時，它會自動調用 delete 來釋放所管理的資源，從而實現 RAII（資源獲取即初始化，Resource Acquisition Is Initialization） 思想。

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🧠 智能指針的種類

C++ 標準庫（<memory> 頭文件）提供了三種主要的智能指針：

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1. std::unique_ptr（獨占智能指針）

• 特點：獨占式所有權，一個資源只能由一個 unique_ptr 擁有。
• 拷貝：不允許拷貝，只能通過 std::move 轉移所有權。
• 適用場景：對象的生命周期和作用域綁定，保證同一時間只有一個所有者。
• 創建方式：推薦使用 std::make_unique<T>()（C++14 以后）。

示例：

#include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;int main() {auto p = std::make_unique<int>(42);cout << *p << endl;  // 輸出 42auto q = std::move(p); // 轉移所有權if (!p) cout << "p is empty\n"; // p 已經不再管理對象
}

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2. std::shared_ptr（共享智能指針）

• 特點：共享式所有權，多個 shared_ptr 可以指向同一資源。
• 內存釋放：內部維護一個 引用計數，當最后一個 shared_ptr 被銷毀時，才調用 delete 釋放資源。
• 適用場景：多個對象或函數需要共享同一個動態分配的對象。
• 創建方式：推薦使用 std::make_shared<T>()。

示例：

#include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;int main() {auto p1 = std::make_shared<int>(42);auto p2 = p1;  // 引用計數 +1cout << "use_count = " << p1.use_count() << endl; // 2p1.reset(); // p1 不再持有對象cout << "use_count = " << p2.use_count() << endl; // 1
}

?? 注意：shared_ptr 可能導致 循環引用問題（兩個對象互相持有 shared_ptr，導致引用計數無法歸零）。

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3. std::weak_ptr（弱引用智能指針）

• 特點：一種 弱引用，用于配合 shared_ptr 使用，不增加引用計數。
• 適用場景：打破 shared_ptr 的循環引用。
• 使用方式：不能直接訪問資源，必須先調用 .lock() 獲得一個 shared_ptr。

示例：

#include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;int main() {auto sp = std::make_shared<int>(42);std::weak_ptr<int> wp = sp;  // 弱引用if (auto temp = wp.lock()) { // 轉換為 shared_ptrcout << *temp << endl;   // 42}
}

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📌 小結

智能指針	所有權	拷貝	釋放時機	適用場景
unique_ptr	獨占	? 禁止拷貝，?? 允許 std::move	作用域結束時	對象唯一所有者
shared_ptr	共享	?? 允許拷貝	引用計數歸零時	多個對象共享同一資源
weak_ptr	無（弱引用）	?? 允許拷貝	不影響對象釋放	輔助 shared_ptr，解決循環引用