C++ std::unique_ptr 和 std::shared_ptr 都支持自定义删除器（deleter）

在 C++ 中，std::unique_ptr 和 std::shared_ptr 都支持自定义删除器（deleter），但它们在实现和使用上有一些关键区别。以下是它们的异同点：

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相同点

1. 支持自定义删除器
   两者都允许通过模板参数或构造函数参数指定删除器，用于管理资源释放（如文件句柄、内存、网络连接等）。

2. 默认删除器行为相同
   如果不指定删除器，两者默认使用 delete 或 delete[]（针对数组版本）释放资源。

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不同点

1. 删除器的存储方式

• std::unique_ptr

  • 删除器是类型的一部分（通过模板参数指定），存储在智能指针对象内部。
  • 如果未指定删除器，默认使用 std::default_delete<T>。
  • 由于删除器是类型的一部分，不同删除器的 unique_ptr 是不同类型，不能直接互相赋值或传递。
  • 示例：

    std::unique_ptr<FILE, decltype(&fclose)> file(fopen("test.txt", "r"), &fclose);
    

• std::shared_ptr

  • 删除器不是类型的一部分，而是通过构造函数参数动态绑定，存储在控制块中。
  • 无论删除器如何，shared_ptr 的类型始终是 std::shared_ptr<T>，因此不同删除器的 shared_ptr 可以互相赋值或传递。
  • 示例：

    std::shared_ptr<FILE> file(fopen("test.txt", "r"), &fclose);
    

2. 性能影响

• std::unique_ptr

  • 删除器是编译期确定的，无运行时开销（可能被内联优化）。
  • 对象大小可能因删除器类型而变化（例如函数指针会增加指针大小）。

• std::shared_ptr

  • 删除器存储在动态分配的控制块中，可能带来轻微运行时开销。
  • 对象大小固定（通常为两个指针，指向对象和控制块）。

3. 灵活性与类型擦除

• std::unique_ptr

  • 删除器是类型的一部分，灵活性较低（需要显式指定模板参数）。
  • 适合简单场景或需要极致性能的情况。

• std::shared_ptr

  • 删除器通过类型擦除（type erasure）实现，灵活性更高。
  • 可以捕获任意可调用对象（如函数、lambda、仿函数），无需在类型中显式声明。
  • 示例：

    auto deleter = [](FILE* f) { fclose(f); };
    std::shared_ptr<FILE> file(fopen("test.txt", "r"), deleter);
    

4. 数组支持

• std::unique_ptr

  • 显式支持数组形式（std::unique_ptr<T[]>），默认调用 delete[]。
  • 示例：

    std::unique_ptr<int[]> arr(new int[10]);
    

• std::shared_ptr

  • 不直接支持数组形式（C++17 前需手动指定删除器 delete[]）。
  • C++17 起可用 std::default_delete<T[]> 或 std::make_shared 的扩展。
  • 示例：

    std::shared_ptr<int> arr(new int[10], std::default_delete<int[]>());
    

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总结表格

特性	std::unique_ptr	std::shared_ptr
删除器存储位置	编译期确定（类型的一部分）	运行时动态存储（控制块中）
类型影响	删除器不同则类型不同	删除器不影响类型
性能	无额外开销	轻微运行时开销
灵活性	需显式指定模板参数	支持任意可调用对象
数组支持	直接支持（unique_ptr<T[]>）	需手动指定删除器（如 default_delete<T[]>）

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使用建议

• 优先用 std::unique_ptr，除非需要共享所有权。
• 需要灵活删除器时（如捕获状态的 lambda），选择 std::shared_ptr。
• 数组资源建议用 std::unique_ptr<T[]> 或 C++17 的 std::shared_ptr 改进。