C言語 › C++ › 第38回 std::unique_ptr
第38回 std::unique_ptr ― 単独所有のスマートポインタ
new で取ったヒープを、自分のスコープが終わったら自動で delete してくれる型。コピー不可・ムーブのみなので「所有者は常に 1 人 」が保証されます。C のポインタより少し特殊な性質を持ちますが、使い方は直感的。モダン C++ のリソース管理の第一選択です。
このページで押さえること
✅ 最低限ここだけ覚える
auto p = std::make_unique<T>(args...); で作る*p / p->member で普通のポインタ感覚コピー不可・ムーブのみ（所有権が 1 つ）
スコープ終了で自動 delete（delete を書かない）
⭐ 余裕があれば読む
配列版 std::unique_ptr<T[]>
カスタムデリータ（fclose / free など）
release() / reset()関数引数での受け渡し方
目次
1. まず触ってみる ― new/delete を置き換える2. make_unique と基本操作3. 所有権の移動アニメ4. 関数引数・戻り値での扱い5. 配列とカスタムデリータ
1. まず触ってみる ― new/delete を置き換える
C 時代の「malloc して free」、C++ の「new して delete」のパターンを、std::unique_ptr で書き換えるとこうなります。
生ポインタ 危険
MyClass * p = new MyClass (42 );
p->use ();
// 例外や早期 return で
// delete が呼ばれないリスク
delete p;
unique_ptr 安全
auto p = std::make_unique <MyClass >(42 );
p->use ();
// スコープ終了で自動 delete
// 例外でも確実に解放
ここまでで覚えること（3 つ）：
std::make_unique<T>(...) で作る使い方は普通のポインタと同じ （*p, p->）
スコープ終了で自動 delete （書かない）
よくある素朴な疑問
Q. new MyClass と make_unique<MyClass> の違いは？ make_unique はヒープ確保と unique_ptr の生成を一息で行う推奨形。例外安全性 と重複した型名を書かなくていい 利点があります。std::unique_ptr<MyClass> p(new MyClass()) でも動きますが、make_unique を使うのがモダン流儀。
Q. include は？ #include <memory>。
Q. コピーできないって不便じゃない？ 1 つ という設計。複数から共有したいなら次回の shared_ptr、所有権を移動 するだけなら std::move で OK。
2. make_unique と基本操作
作り方 C++
#include <memory>
// 空（nullptr 相当）
std::unique_ptr <int > p1;
// 値を持って作る（推奨）
auto p2 = std::make_unique <int >(42 );
// クラスのコンストラクタ引数を渡す
auto p3 = std::make_unique <MyClass >(1 , 2 , "hello" );
主要操作 API
auto p = std::make_unique <int >(10 );
*p; // 中身を読む → 10
*p = 99 ; // 書き換えもできる
p->something (); // メンバアクセス（クラスなら）
p.get (); // 生ポインタを取得（所有権は維持）
if (p) { ... } // 空でないか判定
p.reset (); // 今持ってるものを解放（nullptr に）
p.reset (new int (5 )); // 古いのを解放し、新しいのを持つ
auto * raw = p.release (); // 所有権を放棄（要 delete）
主要メソッドまとめ
get()：中の生ポインタを返す（所有権は unique_ptr のまま ）reset()：現在の中身を delete し、空にするreset(新 p)：古いのを delete、新しい生ポインタを所有release()：生ポインタを返し、自身は空に（呼び出し元が delete 責任）operator bool：空でないか
release() に注意： これは「手放した」ことを意味するので、呼び出し側が delete する責任 を負います。unique_ptr の安全性を捨てる操作なので、基本は使わずに reset() や std::move で済ませましょう。
3. 所有権の移動アニメ
unique_ptr はコピー不可 ですが、std::move で所有権を移動できます。可視化してみましょう。
▶ 所有権の移動
auto a = make_unique<int>(42);
auto b = std::move(a);
スコープ終了
↺ リセット
unique_ptr a
unique_ptr b
ヒープ上の int(42)
コピーしようとするとエラー
コピー禁止 エラー
auto a = std::make_unique <int >(42 );
auto b = a; // コンパイルエラー！
auto b = std::move (a); // OK: a → b に所有権移動
// 移動後の a は空（nullptr）
// アクセスすると未定義動作（通常はクラッシュ）
4. 関数引数・戻り値での扱い
戻り値 ― unique_ptr を返す
ファクトリ関数 典型
std::unique_ptr <Widget > create_widget (int id) {
auto w = std::make_unique <Widget >(id);
w->init ();
return w; // ムーブで返る（コピーされない）
}
auto p = create_widget (10 ); // 所有権を受け取る
引数で受ける ― 意図に応じて 3 パターン
所有権を取る 値渡し
void store (std::unique_ptr <T > p);
store (std::move (my_p)); // 呼び出し側は手放す
借りて使う 参照 or 生ポインタ
void use (const T & obj); // 中身にアクセス
use (*my_p);
void use_ptr (const T * p); // nullptr も受ける
use_ptr (my_p.get ());
原則：
所有権を渡す 意図 → std::unique_ptr<T> の値渡し借りて使う だけ → const T&（nullptr 無し）や T*（nullptr 有り）std::unique_ptr<T>& はまず使わない（意図が不明瞭）
⭐
ここまでで日常は OK
最後は配列とカスタムデリータ。C API と連携するときに効いてきます。
5. 配列とカスタムデリータ
配列版 unique_ptr<T[]>
配列を所有 T[]
// make_unique に要素数を渡す → T[] 版になる
auto arr = std::make_unique <int []>(100 );
arr[0 ] = 42 ; // 添字アクセス可
arr[99 ] = 100 ;
// スコープ終了時 delete[] が自動で呼ばれる
ただし可変長配列は std::vector を使う方が圧倒的に便利 です。unique_ptr の配列版を使うのは、サイズ固定で vector を避けたい特殊な場面のみ。
カスタムデリータ
C API のリソース（FILE*、SDL_Window* 等）を unique_ptr でラップしたいとき、解放関数を指定 できます。
FILE* を RAII に C 連携
#include <cstdio>
#include <memory>
// デリータはラムダや関数ポインタ
auto closer = [](FILE * f) { if (f) fclose (f); };
std::unique_ptr <FILE , decltype (closer)>
fp{fopen ("data.txt" , "r" ), closer};
// スコープ終了時に closer(fp.get()) が呼ばれる = fclose
C API を C++ で使うパターン： 生の C の構造体を直接メンバに持たず、unique_ptr + カスタムデリータでラップするのが最も安全。libcurl / SDL / OpenSSL 等の C ライブラリを C++ から使うときの定石です。
確認クイズ
unique_ptr を 4 問で確認。
Q1. unique_ptr を作る推奨形は？
std::unique_ptr<T> p(new T());
T* p = new T(); std::unique_ptr u(p);
auto p = std::make_unique<T>(args...);
std::unique_ptr p = T();
make_unique が現代 C++ の推奨。型名の重複がなく、例外安全性も担保されます。①も動きますが、引数が複雑になると例外安全性の抜け道がある場合があるので make_unique を使う。
Q2. unique_ptr のコピーを試みるとどうなる？
浅いコピーになる
コンパイルエラー
深いコピーになる
実行時エラー
unique_ptr はコピーコンストラクタ・コピー代入が = delete されています。所有者が 2 人になる設計を言語レベルで禁止。移動したい場合は std::move を使います。
Q3. 関数が unique_ptr を返すとき、呼び出し側では何が起きる？
コピーされて性能が落ちる
生ポインタに変換される
ムーブか RVO で所有権が移る（コピーは起きない）
参照カウントが増える
戻り値は右辺値なのでムーブ されるか、C++17 ではコピー省略 (RVO) で呼び出し側に直接構築されます。どちらにしろコピーは起きません。
Q4. 次のうちunique_ptr の特徴ではない のは？
所有権は 1 つに限定
スコープ終了で自動 delete
参照カウントを持つ
move で所有権を移動できる
参照カウントはshared_ptr の特徴 。unique_ptr はカウンタを持たず、純粋なラッパ（ほぼオーバーヘッドゼロ）。所有権移動には std::move を使う。