概述
智能指针将裸指针的”谁分配谁释放”约定转化为编译器强制执行的 RAII 规则。unique_ptr 表达独占所有权（零开销，大小同裸指针），shared_ptr 表达共享所有权（引用计数），weak_ptr 打破循环引用（不增加计数，可检测对象存活）。
核心原则：能用栈对象管理堆内存，就绝不用裸 new/delete。
核心组件
| 组件 | 所有权 | 开销 | 典型场景 |
|---|---|---|---|
unique_ptr<T> | 独占 | 零开销（裸指针大小） | 工厂函数、PIMPL、容器中的多态对象 |
shared_ptr<T> | 共享（引用计数） | 双指针 + 控制块 | 共享资源、异步回调 |
weak_ptr<T> | 观察（不增计数） | 同 shared_ptr | 打破循环引用、缓存 |
make_unique<T>(args...) | — | — | 创建 unique_ptr（推荐） |
make_shared<T>(args...) | — | — | 创建 shared_ptr（一次分配对象+控制块） |
enable_shared_from_this<T> | — | — | 从 this 安全获取 shared_ptr |
所有权模型
unique_ptr: [ptr]──→T 独占，ptk=UQOVE 后 ptr 变空
shared_ptr: [ptr]──→[控制块:ref=2]──→T 共享，最后一个析构时 delete
[ptr]──→┘
weak_ptr: [ptr]──→[控制块:weak=1] 可 .lock() 提升为 shared_ptr
典型用法
unique_ptr —— 独占所有权
FUNCTION demo_unique:
p = MAKE_UNIQUE<INT>(42)
PRINT *p // 42
p2 = MOVE(p) // 所有权转移
// p 现在为空，访问 p 是未定义行为
// 自定义删除器
file_ptr = UNIQUE_PTR<FILE, DELETER>(
FOPEN("data.txt", "r"),
LAMBDA(f): FCLOSE(f) // 析构时自动调用
)
// 工厂函数返回 unique_ptr
CREATE_OBJECT = LAMBDA(args) -> UNIQUE_PTR<Base>:
RETURN MAKE_UNIQUE<Derived>(args) // 多态返回
END LAMBDA
shared_ptr —— 共享所有权
FUNCTION demo_shared:
p1 = MAKE_SHARED<STRING>("hello") // 一次分配
PRINT p1.USE_COUNT() // 1
p2 = p1 // 引用计数变 2（浅拷贝）
PRINT p1.USE_COUNT() // 2
p2.RESET() // p2 释放，count = 1
// p1 离开作用域时 count = 0，自动 delete
// 危险：不要用同一裸指针创建两个 shared_ptr
// raw = NEW INT(42)
// p1 = SHARED_PTR<INT>(raw) // 控制块 A
// p2 = SHARED_PTR<INT>(raw) // 控制块 B → 双重释放！
weak_ptr —— 打破循环引用
FUNCTION demo_weak:
CLASS Parent:
children = LIST<SHARED_PTR<Child>>() // 拥有 Child
END CLASS
CLASS Child:
parent = WEAK_PTR<Parent>() // 观察 Parent，不拥有
END CLASS
// 没有 weak_ptr，两者互相持有 shared_ptr → 循环引用 → 永远不释放
sp = MAKE_SHARED<INT>(100)
wp = WEAK_PTR<INT>(sp) // 不增加引用计数
sp.RESET() // 对象销毁
locked = wp.LOCK() // 尝试提升
IF locked THEN PRINT *locked
ELSE PRINT "对象已被销毁"
END IF