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C++_unique_ptr_一个类Frame的普通指针fr初始化一个unique_ptr, 这个普通指针还有管理权吗？

article 2024/10/2 2:36:18

一个类Frame的普通指针fr初始化一个unique_ptr, 这个普通指针还有管理权吗？

在 C++ 中，std::unique_ptr 是一种智能指针，它独占管理其所指向对象的所有权。一旦你用一个普通指针初始化或赋值给一个 std::unique_ptr，这个 unique_ptr 会接管对象的所有权，并且不允许其他指针管理这个对象的生命周期。

让我们来看如下代码示例：

Frame* fr = new Frame(); // 普通指针，动态分配内存 
mypFrame = std::unique_ptr<Frame>(fr); // 用普通指针初始化unique_ptr

Frame* fr = new Frame();
- 这行代码动态分配了一个 Frame 对象，并用普通指针 fr 指向它。此时 fr 拥有对 Frame 对象的管理权，负责释放该对象的内存。
mypFrame = std::unique_ptr<Frame>(fr);
- 这行代码将普通指针 fr 赋给了一个 std::unique_ptr，mypFrame 现在接管了 fr 所指向的对象的管理权。
- 一旦 mypFrame 拥有了对象的所有权，普通指针 fr 将 不再拥有管理权，并且你不能再安全地使用 fr 进行内存管理。尤其是，fr 不应被 delete，否则会导致 双重释放 的问题，因为 mypFrame 会在超出作用域时自动释放该对象。

普通指针 fr 不再具有管理权：虽然 fr 仍然可以指向该对象，但它不再负责释放内存。现在 std::unique_ptr 拥有该对象的所有权并将在合适的时候释放它。
如果你尝试对 fr 执行 delete fr;，这会导致 双重释放（Double Free）问题，因为 std::unique_ptr 会自动在其析构时释放 Frame 对象。

std::unique_ptr 通过其构造函数接管对象的所有权。这意味着对象的生命周期完全由 unique_ptr 控制，而普通指针 fr 丧失了管理权。
在使用 unique_ptr 后，最好将 fr 置为 nullptr 或停止使用它，因为它不再安全地管理对象。

Frame* fr = new Frame(); // 普通指针 
std::unique_ptr<Frame> mypFrame(fr); // 将管理权转移给unique_ptr 
fr = nullptr; // 明确将普通指针设为nullptr以防止错误使用

在这个示例中，我们显式地将 fr 设置为 nullptr，以避免意外地使用它来管理已被 unique_ptr 接管的内存。

在执行 mypFrame = std::unique_ptr<Frame>(fr); 时，不会立即对 fr 所指向的 Frame 对象进行析构。实际上，此时只是将 fr 所指向的对象的管理权转移给了 std::unique_ptr。具体过程如下：

Frame* fr = new Frame(); // 动态分配内存，fr指向一个新的Frame对象 
mypFrame = std::unique_ptr<Frame>(fr); // 将fr指向的对象的管理权转移给unique_ptr

Frame* fr = new Frame();：
- 这行代码在堆上动态分配了一个 Frame 对象，并返回一个指向该对象的普通指针 fr。此时 fr 负责管理这个 Frame 对象的内存，只有通过 delete fr; 才能释放这个对象。
mypFrame = std::unique_ptr<Frame>(fr);：
- 这行代码创建了一个 std::unique_ptr<Frame>，将 fr 所指向的对象的管理权交给 mypFrame。
- 这里 std::unique_ptr 接管了 fr 的指针，但 不会析构或释放 Frame 对象，因为此时 unique_ptr 还没有释放对象的时机。只有当 mypFrame 离开作用域或被重新赋值时，才会对其管理的对象进行析构。
- 注意：fr 仍然可以指向那个 Frame 对象，但它不再拥有管理权，也不应被手动 delete，否则会导致 std::unique_ptr 之后进行双重释放。

对象的析构发生在 std::unique_ptr 销毁或重新赋值时，而不是在初始化时。因此，Frame 对象会在以下情况下被析构：

当 mypFrame 离开其作用域时：
- 如果 mypFrame 是一个局部变量，当它离开作用域时，std::unique_ptr 的析构函数会被调用，自动释放它所管理的 Frame 对象，并调用该对象的析构函数。
当 mypFrame 被赋值为另一个 std::unique_ptr 时：
- 如果 mypFrame 之前已经管理了一个对象，在赋值前会先释放当前管理的对象，然后接管新对象。例如：

mypFrame = std::make_unique<Frame>(); // 先析构原对象，然后管理新对象

不会立即析构：当你执行 mypFrame = std::unique_ptr<Frame>(fr); 时，fr 所指向的 Frame 对象不会被立即析构，而是将对象的管理权转移给 mypFrame。
何时析构：Frame 对象的析构发生在 std::unique_ptr 被销毁、超出作用域或被赋值新的对象时。
避免手动删除 fr：一旦 unique_ptr 接管对象，fr 不再拥有管理权，手动调用 delete 会导致双重释放问题。