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C++ Academy · 课时

智能指针为何取代原始 new 和 delete

理解 RAII，以及在现代 C++ 中拥有原始指针为何很少是正确做法

智能指针为何取代原始 new 和 delete 是 CoddyKit 上的免费 C++ Academy 课时。 这是第 1 节课，共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 C++ Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 C++ Academy 课程共包含 4 节课。

原始 new 和 delete

C 语言的继承方式是：new T 在堆上分配一个 T，delete 释放它。每个 new 必须恰好匹配一个 delete，否则就会发生内存泄漏或崩溃。

Widget* w = new Widget();
// ... use w ...
delete w;        // forget this and you leak

会出现什么问题

常见问题包括：

  • 忘记使用 delete —— 内存泄漏
  • 重复使用 delete —— 未定义行为
  • 在 new 和 delete 之间抛出异常 —— 内存泄漏
  • 返回所有权不明确的原始指针

RAII 来帮忙

资源获取即初始化：将资源的生命周期与栈对象的生命周期绑定。即使抛出异常，析构函数也会释放资源。

智能指针的理念

智能指针是围绕原始指针构建的小型 RAII 封装。它的析构函数会调用 delete，因此您不会忘记释放资源。

三种智能指针

<memory> 中的标准库智能指针包括：

  • std::unique_ptr<T> —— 独占所有权
  • std::shared_ptr<T> —— 通过引用计数共享所有权
  • std::weak_ptr<T> —— shared_ptr 的非拥有观察者

智能指针开销很低

unique_ptr 没有额外开销（大小和速度都与原始指针相同）。shared_ptr 会产生少量原子引用计数开销。

不再手动使用 delete

使用智能指针后，您几乎不需要再编写 delete。析构函数会负责释放资源。

#include <memory>
std::unique_ptr<Widget> w = std::make_unique<Widget>();
// no delete needed — when w goes out of scope, Widget is destroyed

智能指针与异常

如果函数执行到一半抛出异常，局部变量会按相反顺序销毁。智能指针会自动释放其资源，而原始指针则会造成内存泄漏。

类型中的所有权

现在，智能指针的类型会编码所有权信息。阅读函数签名就能知道对象由谁拥有。

// I take ownership
void consume(std::unique_ptr<Widget> w);

// I look but do not own
void inspect(const Widget& w);

原始指针仍然存在

请使用原始指针（或引用）进行不拥有所有权的访问。它们传达的是“我在借用，而不是拥有”。

用 make 函数替代 new

请优先使用 std::make_unique（C++14）和 std::make_shared（C++11）。它们具有异常安全性，并且比直接调用 new 略高效。

auto w = std::make_unique<Widget>(42);
auto s = std::make_shared<Resource>("file.txt");

快速检查

使用 std::unique_ptr 而不是原始的 new/delete 组合，主要原因是什么？

回顾

原始的 new/delete 容易出错。智能指针将堆上分配的对象封装在 RAII 句柄中，并自动释放资源。为安全性和性能考虑，请优先使用 std::make_unique 和 std::make_shared。

常见问题解答

「智能指针为何取代原始 new 和 delete」课时是免费的吗？

是的 — 「智能指针为何取代原始 new 和 delete」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 C++ Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 C++ Academy 课程共包含 4 节课。

「智能指针为何取代原始 new 和 delete」这节课中我会学到什么？

理解 RAII，以及在现代 C++ 中拥有原始指针为何很少是正确做法 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C++ Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 C++ Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 C++ Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。 这是第 1 节课，共 4 节。

「智能指针为何取代原始 new 和 delete」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 C++ Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 C++ Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

  1. 智能指针为何取代原始 new 和 delete
  2. unique_ptr：独占所有权
  3. shared_ptr 与 weak_ptr：共享所有权
  4. 自定义删除器与 make 函数
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