Ngày 24 — std::unique_ptr và unique ownership

1. Vấn đề nó giải quyết

std::unique_ptr trao quyền sở hữu độc quyền cho một đối tượng và tự giải phóng tài nguyên; quyền sở hữu được move chứ không copy. Nó làm ràng buộc quan trọng hiện rõ thay vì bắt người đọc đoán. Bài chỉ giữ phần cốt lõi C++11 vừa đủ cho một ngày tập trung.

2. Kiến thức cần có

Kiến thức Ngày 23, cùng biến, hàm và cách đọc output đã học trước đó.

3. Ý tưởng cốt lõi

Mental model: std::unique_ptr trao quyền sở hữu độc quyền cho một đối tượng và tự giải phóng tài nguyên; quyền sở hữu được move chứ không copy. Hãy xác định giá trị hoặc trạng thái liên quan, ai sở hữu nó và quy tắc tác động lúc compile hay lúc chạy.

4. Cú pháp tối thiểu

std::unique_ptr<int> p(new int(42)); auto q = std::move(p);

5. Cách nó hoạt động

Ví dụ tạo dữ liệu nhỏ, cố định và không cần nhập bàn phím.
C++11 hoặc contract thư viện chuẩn áp dụng quy tắc hôm nay.
Chương trình in kết quả quan trọng để đối chiếu với mã nguồn.

6. Lỗi thường gặp

Giải tham chiếu sau khi quyền sở hữu đã move đi sẽ truy cập null pointer; phải kiểm tra nguồn hoặc dùng owner mới.

7. Khi nào nên dùng

Nên dùng khi một scope hoặc đối tượng phải sở hữu rõ ràng một tài nguyên động.
Tránh dùng khi nó che ownership, lifetime, kiểu, thứ tự hoặc chi phí.

8. Ví dụ đơn giản

Unique pointer sở hữu số nguyên, chuyển quyền cho unique pointer khác và chứng minh owner cũ đã rỗng. File .cpp dùng dữ liệu cố định và không thêm abstraction ngoài chủ đề.

Mã mẫu hoàn chỉnh

Tệp mã nguồn

cpp11/24_unique_ptr_unique_ownership/main.cpp

C++

#include <iostream>
#include <memory>
#include <utility>

int main() {
    std::unique_ptr<int> first(new int(42));
    std::cout << "first=" << *first << '\n';

    std::unique_ptr<int> second = std::move(first);

    std::cout << "old_empty=" << (first == nullptr) << '\n';
    std::cout << "new_owner=" << *second << '\n';

    // Copying is forbidden: ownership is unique.
}

9. Điều cần nhớ

Tính năng nằm trong phạm vi C++11 của lộ trình này.
Hiểu hệ quả về lifetime, ownership, kiểu và thứ tự trước khi dùng.
Compile với cảnh báo và ưu tiên cách viết nhỏ nhất làm quy tắc hiện rõ.

10. Câu hỏi tự kiểm tra

Dễ — std::unique_ptr<int> quản lý quyền sở hữu như thế nào? Với auto q = std::move(p), ai sở hữu đối tượng sau khi chuyển và p còn trỏ tới nó không?
Trung bình — Đọc ví dụ nhỏ ở trên. Chương trình sẽ in giá trị hoặc trạng thái nào, và quy tắc nào tạo ra kết quả đó?
Khó — Tìm và giải thích lỗi tinh tế trong tình huống sau: Giải tham chiếu sau khi quyền sở hữu đã move đi sẽ truy cập null pointer; phải kiểm tra nguồn hoặc dùng owner mới. Cách sửa nhỏ nhất nhưng an toàn trong C++11 là gì?

Luyện thẻ của bài này

1. Vấn đề nó giải quyết

3. Ý tưởng cốt lõi

#include <iostream> #include <memory> #include <utility> int main() { std::unique_ptr<int> first(new int(42)); std::cout << "first=" << *first << '\n'; std::unique_ptr<int> second = std::move(first); std::cout << "old_empty=" << (first == nullptr) << '\n'; std::cout << "new_owner=" << *second << '\n'; // Copying is forbidden: ownership is unique. }

10. Câu hỏi tự kiểm tra

Dễ — std::unique_ptr<int> quản lý quyền sở hữu như thế nào? Với auto q = std::move(p), ai sở hữu đối tượng sau khi chuyển và p còn trỏ tới nó không?
Trung bình — Đọc ví dụ nhỏ ở trên. Chương trình sẽ in giá trị hoặc trạng thái nào, và quy tắc nào tạo ra kết quả đó?
Khó — Tìm và giải thích lỗi tinh tế trong tình huống sau: Giải tham chiếu sau khi quyền sở hữu đã move đi sẽ truy cập null pointer; phải kiểm tra nguồn hoặc dùng owner mới. Cách sửa nhỏ nhất nhưng an toàn trong C++11 là gì?