为什么使用 std::make_* 而不是构造函数更好？

Question

STL 中有一些以make_ 前缀开头的函数，如std::make_pair、std::make_shared、std::make_unique 等。为什么使用它们而不是简单地使用构造函数更好？

auto pair2 = std::pair< int, double >( 1, 2.0 );
auto pair3 = std::make_pair( 1, 2.0 );

std::shared_ptr< int > pointer1 = std::shared_ptr< int >( new int( 10 ) );
std::shared_ptr< int > pointer2 = std::make_shared< int >( 10 );

• 我只是看到这些函数使代码更短，但仅此而已吗？
• 还有其他优势吗？
• 这些功能使用起来更安全吗？

Answer 1

除了启用论据推导的好处（正如其他答案中已经提到的）之外，还有一些其他好处。

std::make_pair<T1, T2> 注意不要简单地返回std::pair<T1, T2>。如果您使用std::ref 传入一个值，那么返回的对将不会存储std::reference_wrapper，它将存储一个引用。

std::make_shared 可以组合分配。 shared_ptr 需要一些地方来保存不能直接存储在 shared_ptr 中的引用计数、弱指针列表等内容。这些可以与正在创建的对象组合在一个稍大的块中，而不是两个单独的块中。

std::make_shared 和std::make_unique 都确保在抛出异常时不会留下任何对象。如果将函数调用为f(std::shared_ptr<int>(new int), std::shared_ptr<int>(new int))，那么编译器可能首先分配两个int 对象，然后构造两个shared_ptr<int> 对象。如果 second 分配失败，并且还没有设置 shared_ptr<int> 对象来释放销毁时的内存，那么您就有内存泄漏。 std::make_shared 和std::make_unique 在一个函数调用中结合int 的分配和std::shared_ptr<int> 的构造，在另一个函数调用中结合int 的另一个分配和std::shared_ptr<int> 的另一个构造。函数调用不能重叠，所以如果第二次分配失败，已经有一个共享指针将被销毁，同样撤销第一次分配。

Answer 2

虽然它可能是主观的，但这种技术的一个主要优点是：

针对接口而不是实现编写代码

本质上，函数模板实例化会根据你传递的参数执行类型推导，而类模板实例化则不会。因此，您不必像直接实例化类时那样传递模板参数。

但应该注意的是，这不是关于“保存几个字符”，而是关于使您的代码更通用，并避免在函数调用中被绑定到具体类型。

但是，情况并非总是如此，正如您的 std::make_shared 示例所示，仍然存在必须将类型作为模板参数传递的情况。但是，作为Herb Sutter points out，在使用std::make_shared 时还有其他几个优点：

1. 你应该首先写清楚和正确，std::make_shared 实现了这两个（主观，但我同意）

2. 使用std::make_shared 效率更高，因为它一次性分配您的对象以及shared_ptr 对象，从而降低分配开销并可能更好地对齐缓存。

Answer 3

make_unique 向您隐藏“原始”指针，这通常是一件好事 - 它不易出错。 make_shared 可以改善 shared_ptr<X> 实例的内存分配。通常，当您使用shared_ptr<X> 构造函数时，它会分配内存两次，首先是X 的实例，其次是它的内部数据（例如引用计数器）。 make_shared 启用优化 - 它将创建包含 X 和引用计数器的单个内部结构，因此它将执行单个内存分配。和之前一样，它隐藏了原始指针。