unique_ptr vs. shared_ptr: Wann sollte ich die einzelnen Smart Pointer verwenden?

Die Unterschiede zwischen unique_ptr und shared_ptr verstehen

Sowohl unique_ptr als auch shared_ptr sind intelligente Zeiger, die das Ressourcenmanagement und die Freigabe von Ressourcen verwalten. Sie unterscheiden sich jedoch in ihrer Eigentumssemantik, die bestimmt, wie Ressourcen von mehreren Zeigern gemeinsam genutzt und darauf zugegriffen werden.

unique_ptr: Exklusives Eigentum

Ein unique_ptr stellt das ausschließliche Eigentum an a dar Ressource. Es kann jeweils nur eine Unique_ptr-Instanz auf eine bestimmte Ressource verweisen. Wenn ein unique_ptr zerstört wird, wird die von ihm verwaltete Ressource automatisch freigegeben. Dieses Eigentumsmodell stellt sicher, dass Ressourcen nicht versehentlich geteilt oder doppelt freigegeben werden.

shared_ptr: Gemeinsames Eigentum

Ein shared_ptr stellt das gemeinsame Eigentum an einer Ressource dar. Mehrere shared_ptr-Instanzen können auf dieselbe Ressource verweisen. Wenn eine shared_ptr-Instanz zerstört wird, wird ihr Referenzzähler dekrementiert. Die Zuordnung der Ressource wird erst aufgehoben, wenn der letzte shared_ptr-Referenzzähler auf Null fällt. Dieses Modell ermöglicht mehreren Zeigern den gleichzeitigen Zugriff auf eine gemeinsam genutzte Ressource und ermöglicht so die gemeinsame Nutzung von Ressourcen zwischen verschiedenen Programmkomponenten.

Hauptmerkmale

• Eigentum: unique_ptr gewährt exklusives Eigentum, während shared_ptr die gemeinsame Nutzung zulässt Eigentum.
• Kopieren: unique_ptr kann nicht kopiert, sondern nur verschoben werden. Durch das Kopieren eines unique_ptr würden mehrere Zeiger erstellt, die auf dieselbe Ressource verweisen, wodurch die Exklusivitätssemantik verletzt würde.
• Referenzzählung: shared_ptr verwendet die interne Referenzzählung, um den Besitz zu verfolgen, während unique_ptr dies nicht tut.
• Ressourcenverwaltung: Wenn ein unique_ptr zerstört wird, wird die Ressource sofort gelöscht freigegeben. Wenn ein shared_ptr zerstört wird, wird die Ressource erst dann freigegeben, wenn der letzte shared_ptr-Referenzzähler Null erreicht.
• Verwendung: unique_ptr wird normalerweise verwendet, um eine einzelne Ressource zu umschließen, die exklusives Eigentum erfordert, wie z ein zugewiesener Speicherblock. shared_ptr wird zum Verwalten gemeinsam genutzter Ressourcen verwendet, z. B. gemeinsam genutzter Datenstrukturen oder Objekte, auf die mehrere Komponenten gleichzeitig zugreifen müssen.

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