new 和 make_shared 用于共享指针答案

【问题标题】：new and make_shared for shared pointersnew 和 make_shared 用于共享指针
【发布时间】：2014-11-22 21:39:10
【问题描述】：

我遇到了this 的帖子和@kerek SB states 的答案之一

std::shared_ptr<Object> p1 = std::make_shared<Object>("foo");
std::shared_ptr<Object> p2(new Object("foo"));
在您的代码中，第二个变量只是一个裸指针，而不是完全共享指针。

现在是肉。 make_shared （在实践中）更有效，因为它分配参考控制块与实际一次动态分配中的对象。相比之下，构造函数对于接受裸对象指针的 shared_ptr 必须分配另一个引用计数的动态变量。权衡是 make_shared（或其表亲 allocate_shared）不允许您指定一个自定义删除器，因为分配是由分配器。

(这不影响对象本身的构造。从对象的视角这两个版本没有区别。更有效的是共享指针本身，而不是托管对象。）

现在我有两个关于这篇文章的问题，如果有人能澄清这一点，我将不胜感激

为什么第二个不是共享指针？这不会增加引用计数吗
make_shared 如何只分配一个内存而 new 分配两个因此让 make_shared 更高效？

我们将不胜感激。

【问题讨论】：

new Object("foo") 首先被独立评估，创建一个不知道它将由共享指针管理的块，因此没有引用计数的大小。跨度>
希望有人 ping Kerrek
见What happens when using make_shared

标签： c++ pointers shared-ptr make-shared

【解决方案1】：

在那个问题中，“第二个变量”指的是这一行：

auto ptr_res2(new Object("new")); // this creates an Object*

不是这个：

std::shared_ptr<Object> p2(new Object("foo")); // this creates a shared_ptr<Object>

为什么make_shared 使用一种分配更有效的最好解释是比较图像。这是std_shared_ptr<Object>(new Object) 的样子：

shared_ptr 有一个Widget*，但它与 ref 计数器不在同一个内存块中，因为它们是单独分配的。 Widget* 被传入，ref 计数块是在内部分配的，这就是为什么Widget 在单独的内存空间中。

另一方面，这是一个分配的样子：

（我从 Herb Sutter 那里偷了两张照片）。我们仍然需要一个Widget 和一个引用计数块，但是整个内存块在一次调用new / malloc 时被抓取，大小刚好足够，所以Widget 和引用计数块结束在内存中连续。

【讨论】：

对每张图片做一点解释会很棒
@MistyD 澄清了一下。
@Barry：H/T 用于清除关于“第二个变量”的那一点 - 我没有查看 OP 发布的原始链接，并且正在为这不是一个共享变量。
@Deduplicator 我认为回答第二个问题是这个问题中的“主要”问题。
感谢 Barry 的帮助！！

【解决方案2】：

称为第二个变量的代码实际上是这样的（取自OP的代码）：
```
auto ptr_res2(new Object("new"));
```
这不创建了std::shared_ptr，它创建了一个指向Object的指针。
当使用带有裸指针的构造函数创建std::shared_ptr 时，您必须将指针传递给已分配的内存（例如，使用new 分配的内存）。这意味着在创建std::shared_ptr 对象本身时已经为该对象分配了内存。 std::shared_ptr 需要为其自己的工作分配内存，例如参考计数器。所以有两种分配：一种使用new 传递给std::shared_ptr 的ctor，另一种是在构造std::shared_ptr 本身时需要的。
```
Object* ptr = new Object{"Foo"}; // Allocation 1 (object).
std::shared_ptr<Object> p1{ptr}; // Allocation 2 (internal counters).
```
帮助函数std::make_shared 仅使用 1 次分配，因为您将构造 object 所需的参数传递给它，不是指向对象本身。然后std::make_shared 可以分配一次同时保存对象和引用计数器的内存。
```
auto p2 = std::make_shared<Object>{"Foo"} // Allocation 1 (object & counter).
```

【讨论】：

【解决方案3】：

为什么第二个不是共享指针？这不会增加引用计数吗

我相信引用是指原始发布者的代码，它声称创建一个智能指针，但实际上并没有这样做。 ptr_res2 只是一个普通的指针。

cout << "Create smart_ptr using new..." << endl;
auto ptr_res2(new Object("new"));
cout << "Create smart_ptr using new: done." << endl;

make_shared 如何只分配一次内存，new 分配两次，从而使 make_shared 更高效

make_shared 需要为计数器和对象本身分配一个槽。可以一次性分配内存，然后将其中的一部分用于计数器，将其余部分用于对象。

请注意，这也意味着计数器和对象本身在内存中彼此相邻，从而提高了数据局部性。

【讨论】：

【解决方案4】：

第二个仍然是共享指针。它正在调用 shared_ptr 的构造函数：

http://www.cplusplus.com/reference/memory/shared_ptr/shared_ptr/

但是，使用 make_shared 更有效，因为它只进行一次分配而不是两次分配。请记住，shared_ptr 需要堆上的空间供 Object 使用，并且管理器还需要跟踪共享指针和弱指针的数量。如果您使用构造函数，则为 Object 分配空间，然后将指针传递给需要为管理器分配空间的构造函数。相反，如果您使用 make_shared，它会分配一块存储 Object 和 manager 的内存。由于分配相对昂贵，因此一次分配优于两次。

【讨论】：