smart pointer

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スマートポインタ（Smart Pointer）とは、単純なメモリアドレスの保持に加えて、リソース管理を自動化する機能を持つポインタのことです。

普通のポインタ（raw pointer）は、単にメモリアドレスを格納するだけで、メモリの割り当てや解放を手動で行う必要があります。

一方、スマートポインタは参照カウントやスコープ管理を行い、適切なタイミングでリソースを開放することで、メモリリークやダングリングポインタのリスクを低減します。

普通のポインタとの違い

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特性普通のポインタ (int* ptr) スマートポインタ (std::shared_ptr<int> ptr)

メモリの所有権手動管理スマートポインタが管理

メモリ解放の責任 delete を手動で呼ぶスコープを抜けると自動解放

参照カウントなしあり (shared_ptr)

コピー時の動作単純にアドレスをコピー参照カウントを増減

安全性手動管理のためエラー発生しやすい自動管理で安全性が向上

C++のスマートポインタ

C++ では、std::unique_ptr、std::shared_ptr、std::weak_ptr などのスマートポインタが提供されています。

Rustのスマートポインタ

Rust では、スマートポインタの概念が C++ とは少し異なり、所有権システムに密接に関係しています。

C++とRustのスマートポインタの違い

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言語スマートポインタ目的 C++との比較

C++ std::unique_ptr 単独所有 Box<T> に類似

C++ std::shared_ptr 参照カウント管理 Rc<T> に類似

C++ std::weak_ptr 循環参照防止 Weak<T> に類似

Rust Box<T> ヒープ確保 unique_ptr に近い

Rust Rc<T> 参照カウント管理（スレッド不可） shared_ptr に近い

Rust Arc<T> スレッドセーフな参照カウント shared_ptr に近いがスレッドセーフ

Rust RefCell<T> 実行時可変性チェック C++のmutable shared_ptr に近い