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为什么应该优先使用std::make_shared而不是直接用new构造shared_ptr

P粉602998670

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发布时间:2025-09-03 09:39:01

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来源于php中文网

原创

使用std::make_shared更高效,因它合并对象和控制块的内存分配为一次,减少开销并提升异常安全性;而用new构造需两次分配,性能更低且有泄漏风险。

为什么应该优先使用std::make_shared而不是直接用new构造shared_ptr

直接使用

std::make_shared
通常更高效,因为它能减少一次内存分配。它将对象本身和 shared_ptr 的控制块(引用计数等信息)分配在同一块连续的内存中。

std::make_shared 通常是首选的 shared_ptr 构造方法,因为它具有性能优势和异常安全性。

为什么使用
new
构造
shared_ptr
会降低性能?

当你使用

new
分配对象,然后用这个指针构造
shared_ptr
时,实际上发生了两次内存分配。第一次是为对象本身分配内存,第二次是为
shared_ptr
的控制块分配内存。
std::make_shared
将这两者合并为一次分配,减少了内存分配的开销,也减少了内存碎片化的可能性。想象一下,你搬家,
std::make_shared
就像一次性打包所有东西,而
new
分配再构造就像先搬家具,再搬杂物,费时费力。

更具体地说,控制块包含了引用计数、weak count(用于

weak_ptr
)以及可能的自定义删除器。这些信息对于
shared_ptr
的正常工作至关重要。

std::make_shared
如何提高异常安全性?

考虑以下代码:

process_widget(std::shared_ptr(new Widget), function_that_might_throw());

如果

new Widget
成功执行,但
function_that_might_throw()
抛出了异常,那么
new Widget
返回的指针将会泄漏,因为
shared_ptr
还没有构造成功。

使用

std::make_shared
可以避免这个问题:

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下载
process_widget(std::make_shared(), function_that_might_throw());

std::make_shared
在一次操作中完成对象的分配和
shared_ptr
的构造,要么全部成功,要么全部失败,从而保证了异常安全性。

std::make_shared
有什么缺点吗?

虽然

std::make_shared
优点很多,但也有一些情况下不适合使用。

  1. 自定义删除器: 如果你需要使用自定义删除器,并且删除器的大小很大,那么将其存储在控制块中可能会造成额外的内存开销。在这种情况下,使用

    new
    分配对象,然后使用自定义删除器构造
    shared_ptr
    可能更合适。

  2. 内存占用

    weak_ptr
    指向由
    std::make_shared
    创建的对象时,即使所有
    shared_ptr
    都被销毁,控制块仍然存在,直到所有
    weak_ptr
    也被销毁。这意味着对象占用的内存可能无法立即释放。不过,这通常不是一个严重的问题,除非内存资源非常有限。

  3. 不完全类型:

    std::make_shared
    需要在调用时知道模板参数的完整类型。如果你的类是不完全类型(例如,只有声明而没有定义),则不能使用
    std::make_shared

总的来说,

std::make_shared
是一种优秀的
shared_ptr
构造方式,但在特定情况下需要权衡其优缺点。通常情况下,优先使用
std::make_shared
是一个好的习惯。

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