C++进阶的智能指针、右值引用、lambda表达式三大核心

C++进阶的“实用突破点”，内容选取高频用到的智能指针、右值引用、lambda表达式三大核心，用生活化类比+精简代码拆解。

一、智能指针：自动收拾烂摊子的“管家”

核心痛点

手动管理 new/delete 容易漏删内存（内存泄漏）、重复删除（野指针崩溃），智能指针能自动释放资源，比裸指针安全10倍。

关键知识点（3种常用类型）

类型 用途 核心特性

 unique_ptr  独占资源（不共享） 不能拷贝，只能移动

 shared_ptr  共享资源（多指针访问） 引用计数，计数为0时释放

 weak_ptr  解决循环引用 不增加引用计数，需锁验证

include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 1. unique_ptr：独占所有权
    unique_ptr<int> uptr = make_unique<int>(10); // 推荐用make_unique创建
    cout << *uptr << endl; // 输出10
    // unique_ptr<int> uptr2 = uptr; // 报错：不能拷贝
    unique_ptr<int> uptr2 = move(uptr); // 正确：移动所有权

    // 2. shared_ptr：共享所有权
    shared_ptr<int> sptr = make_shared<int>(20);
    shared_ptr<int> sptr2 = sptr; // 允许拷贝，引用计数变为2
    cout << sptr.use_count() << endl; // 输出2（查看引用计数）

    // 3. 无需手动delete！作用域结束自动释放
    return 0;
}

二、右值引用：给代码“提速”的传送门

核心痛点

传统拷贝（如 vector.push_back(大对象) ）会复制整个数据，耗时耗内存；右值引用直接“偷”数据，零拷贝提速。

关键概念

• 左值：能取地址、有名字的变量（如 int a = 5 中的 a ）
• 右值：临时变量、字面量（如 5 、 a+b 的结果）
• 右值引用符号： && ，专门绑定右值

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

// 移动构造函数（右值引用实现）
class MyString {
private:
    char* data;
public:
    // 普通构造
    MyString(const char* str) {
        data = new char[strlen(str)+1];
        strcpy(data, str);
        cout << "普通构造：拷贝数据" << endl;
    }

    // 移动构造（&&表示右值引用）
    MyString(MyString&& other) {
        data = other.data; // 直接偷对方的资源
        other.data = nullptr; // 对方置空，避免重复释放
        cout << "移动构造：零拷贝偷数据" << endl;
    }

    ~MyString() { delete[] data; }
};

int main() {
    MyString s1("hello"); // 普通构造：拷贝数据
    // 临时对象是右值，触发移动构造
    MyString s2 = MyString("world"); // 移动构造：零拷贝偷数据
    return 0;
}
 

三、lambda表达式：一行搞定简单函数

核心痛点

写短小的函数（如排序规则、回调函数）时，无需单独定义函数，lambda直接内嵌，代码更简洁。

[捕获列表](参数列表) -> 返回值类型 { 函数体 }
// 捕获列表：获取外部变量（[]空捕获，[=]值捕获，[&]引用捕获）
// 返回值类型可省略（编译器自动推导）
  
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> nums = {3, 1, 4, 1, 5};

    // 1. 排序：用lambda代替单独写比较函数
    sort(nums.begin(), nums.end(), [](int a, int b) {
        return a > b; // 降序排序（捕获列表为空，无需外部变量）
    });

    // 2. 遍历：捕获外部变量cout，输出结果
    for_each(nums.begin(), nums.end(), [](int x) {
        cout << x << " "; // 输出：5 4 3 1 1
    });

    return 0;
}

总结：3个技巧的核心价值

1. 智能指针：告别内存泄漏，新手也能写安全代码；

2. 右值引用：提升性能，尤其处理大对象/容器时；

3. lambda表达式：简化代码，短小逻辑不用单独定义函数。