引言
在现代软件开发中，内存管理是一个核心主题，特别是在使用C++这类需要手动管理内存的语言时。智能指针作为一种高效的工具，能够简化内存管理的复杂性。本文将讨论如何利用 std::unique_ptr 来封装复杂的内存管理任务，特别是在涉及栈上对象和多态性时的情况。通过使用定制删除器（custom deleter），我们可以灵活地控制内存的释放行为，从而适应更多复杂的使用场景。
正文
深入复制和多态克隆
假设我们要实现一个图形编辑软件，同一种图形在不同的构建场所有不同的效果，所以，我们一般会在图形类中维护一个构建指令：
class Shape {
public:explicit Shape(std::unique_ptr<Instructions> instructions): instructions_(std::move(instructions)) {}Shape(const Shape& other): instructions_(other.instructions_->clone()) {}
private:std::unique_ptr<Instructions> instructions_;
};
构建指令主要分为基础图形（BasicShape）和UML图形（UMLShape），另外，Instructions类具有多态克隆功能：
class Instructions {
public:virtual std::unique_ptr<Instructions> clone() const = 0;virtual ~Instructions() {}
};class BasicShape : public Instructions {
public:std::unique_ptr<Instructions> clone() const { return std::unique_ptr<Instructions>(new BasicShape(*this)); }
};class UMLShape : public Instructions {
public:std::unique_ptr<Instructions> clone() const { return std::unique_ptr<Instructions>(new UMLShape(*this)); }
};
构建一个Shape的方法如下：
enum class DrawingMethod {basicShape,umlShape
};Shape buildAShape(DrawingMethod method) {if (method == DrawingMethod::basicShape)return Shape(std::unique_ptr<Instructions>(new BasicShape));if (method == DrawingMethod::umlShape)return Shape(std::unique_ptr<Instructions>(new UMLShape));throw InvalidDrawingMethod();
}
正常的使用场景就是通过buildAShape方法创建Shape对象，但是在实际开发过程中，也可能会有其他方式去实现。比如，通过栈上的指令对象来创建临时的Shape对象：
UMLShape umlShape;
Shape shape(???); // 如何将 umlShape 传递给 shape？
这种情况下我们不能直接把unique_ptr绑定到栈分配的对象，因为栈对象在跳出作用域后会自动销毁，而使用unique_ptr会在指针对象跳出作用域时触发delete会导致未定义行为。
深入std::unique_ptr
std::unique_ptr是一个模板类，而且它还不止一个模板参数：
template<typename T,typename Deleter = std::default_delete<T>
> class unique_ptr;
std::default_delete<T>是一个调用delete的函数对象，它可以用自定义删除器替换。
解决方案
上面的问题是我们希望unique_ptr能够销毁Instructions，如果Instructions来自栈内存，那么我们就希望unique_ptr不会去销毁对象。
那么我们就通过多种删除器来解决这个问题：
删除器代码：
void deleteInstructions(const Instructions* instructions) { delete instructions; }
void doNotDeleteInstructions(const Instructions* instructions) {}
如何使用这些删除器呢：
using InstructionsUniquePtr = std::unique_ptr<const Instructions, void(*)(const Instructions*)>;enum class DrawingMethod {basicShape,umlShape
};Shape buildAShape(DrawingMethod method) {if (method == DrawingMethod::basicShape)return Shape(InstructionsUniquePtr(new BasicShape, deleteInstructions));if (method == DrawingMethod::umlShape)return Shape(InstructionsUniquePtr(new UMLShape, deleteInstructions));throw InvalidDrawingMethod();
}
如果指令对象来自栈：
UMLShape umlShape;
Shape shape(InstructionsUniquePtr(¨Shape, doNotDeleteInstructions));
