std::make_unique和std::make_shared通过原子操作确保异常安全,避免内存泄漏,并提升代码简洁性与性能。

在C++的现代内存管理实践中,
std::make_unique和
std::make_shared是创建和管理智能指针(
std::unique_ptr和
std::shared_ptr)的核心工具。它们的主要作用在于提供一种更安全、更高效且更符合惯用法的对象创建方式,尤其是在处理异常安全和资源管理时,它们能有效避免直接使用
new可能带来的潜在问题,让代码变得更健壮、更易读。简单来说,它们是智能指针家族的“工厂”,负责以最佳姿态生产出受智能指针管理的对象。
解决方案 在我看来,使用
make_unique和
make_shared不仅仅是一种最佳实践,更是一种编程哲学上的进步。它们将对象的创建与智能指针的绑定过程封装起来,解决了长久以来困扰C++开发者的一些痛点。
想象一下,如果你直接使用
new来创建一个对象,然后将其传递给一个智能指针的构造函数,比如这样:
std::shared_ptr这看起来没什么问题,但在更复杂的表达式中,比如ptr(new MyObject(arg1, arg2));
some_function(std::shared_ptr,编译器可能会先执行(new MyObject()), another_function())
new MyObject(),然后执行
another_function(),最后才调用
std::shared_ptr的构造函数。如果
another_function()抛出异常,那么
new MyObject()分配的内存就永远无法被释放,导致内存泄漏。这是一个经典的异常安全陷阱。
make_unique和
make_shared正是为了解决这个问题而生。它们确保了对象内存的分配和智能指针的构造是在一个单一的、原子的操作中完成,从而避免了中间状态可能导致的资源泄漏。
对于
std::unique_ptr,
std::make_unique的使用非常直接:
#include#include class MyUniqueObject { public: MyUniqueObject() { std::cout << "MyUniqueObject constructed\n"; } ~MyUniqueObject() { std::cout << "MyUniqueObject destroyed\n"; } void greet() { std::cout << "Hello from unique object!\n"; } }; // 使用 make_unique std::unique_ptr u_ptr = std::make_unique (); // u_ptr->greet(); // 可以正常使用
make_unique在C++14中才被标准化,但它的理念和实现都非常简单,本质上就是
return unique_ptr。它带来的主要是异常安全和代码简洁性。(new T(args...));
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而
std::shared_ptr则有更深层次的优化,这体现在
std::make_shared上:
#include#include class MySharedObject { public: MySharedObject(int id) : id_(id) { std::cout << "MySharedObject " << id_ << " constructed\n"; } ~MySharedObject() { std::cout << "MySharedObject " << id_ << " destroyed\n"; } void show_id() { std::cout << "Shared object ID: " << id_ << "\n"; } private: int id_; }; // 使用 make_shared std::shared_ptr s_ptr = std::make_shared (123); // s_ptr->show_id(); // 可以正常使用 // 共享所有权 std::shared_ptr s_ptr2 = s_ptr;
make_shared的优势不仅仅是异常安全,它还有一个重要的性能考量。当你使用
new MySharedObject()然后传给










