c++ make_shared

2023-11-19

make_shared的使用:


shared_ptr<string> p1 = make_shared<string>(10, '9');  
 
shared_ptr<string> p2 = make_shared<string>("hello");  
 
shared_ptr<string> p3 = make_shared<string>(); 

尽量使用make_shared初始化

C++11 中引入了智能指针, 同时还有一个模板函数 std::make_shared 可以返回一个指定类型的 std::shared_ptr, 那与 std::shared_ptr 的构造函数相比它能给我们带来什么好处呢 ?

make_shared初始化的优点

1、提高性能

shared_ptr 需要维护引用计数的信息:
强引用, 用来记录当前有多少个存活的 shared_ptrs 正持有该对象. 共享的对象会在最后一个强引用离开的时候销毁( 也可能释放).
弱引用, 用来记录当前有多少个正在观察该对象的 weak_ptrs. 当最后一个弱引用离开的时候, 共享的内部信息控制块会被销毁和释放 (共享的对象也会被释放, 如果还没有释放的话).
如果你通过使用原始的 new 表达式分配对象, 然后传递给 shared_ptr (也就是使用 shared_ptr 的构造函数) 的话, shared_ptr 的实现没有办法选择, 而只能单独的分配控制块:

 

使用shred_ptr初始化

如果选择使用 make_shared 的话, 情况就会变成下面这样:

 

使用make_shared

std::make_shared(比起直接使用new)的一个特性是能提升效率。使用std::make_shared允许编译器产生更小,更快的代码,产生的代码使用更简洁的数据结构。考虑下面直接使用new的代码:

std::shared_ptr<Widget> spw(new Widget);

很明显这段代码需要分配内存,但是它实际上要分配两次。每个std::shared_ptr都指向一个控制块,控制块包含被指向对象的引用计数以及其他东西。这个控制块的内存是在std::shared_ptr的构造函数中分配的。因此直接使用new,需要一块内存分配给Widget,还要一块内存分配给控制块。

如果使用std::make_shared来替换

auto spw = std::make_shared<Widget>();

一次分配就足够了。这是因为std::make_shared申请一个单独的内存块来同时存放Widget对象和控制块。这个优化减少了程序的静态大小,因为代码只包含一次内存分配的调用,并且这会加快代码的执行速度,因为内存只分配了一次。另外,使用std::make_shared消除了一些控制块需要记录的信息,这样潜在地减少了程序的总内存占用。

对std::make_shared的效率分析可以同样地应用在std::allocate_shared上,所以std::make_shared的性能优点也可以扩展到这个函数上。

2、 异常安全

我们在调用processWidget的时候使用computePriority(),并且用new而不是std::make_shared:

processWidget(std::shared_ptr<Widget>(new Widget),  //潜在的资源泄露 
              computePriority());

就像注释指示的那样,上面的代码会导致new创造出来的Widget发生泄露。那么到底是怎么泄露的呢?调用代码和被调用函数都用到了std::shared_ptr,并且std::shared_ptr就是被设计来阻止资源泄露的。当最后一个指向这儿的std::shared_ptr消失时,它们会自动销毁它们指向的资源。如果每个人在每个地方都使用std::shared_ptr,那么这段代码是怎么导致资源泄露的呢?

答案和编译器的翻译有关,编译器把源代码翻译到目标代码,在运行期,函数的参数必须在函数被调用前被估值,所以在调用processWidget时,下面的事情肯定发生在processWidget能开始执行之前:

表达式“new Widget”必须被估值,也就是,一个Widget必须被创建在堆上。
std::shared_ptr(负责管理由new创建的指针)的构造函数必须被执行。
computePriority必须跑完。
编译器不需要必须产生这样顺序的代码。但“new Widget”必须在std::shared_ptr的构造函数被调用前执行,因为new的结构被用为构造函数的参数,但是computePriority可能在这两个调用前(后,或很奇怪地,中间)被执行。也就是,编译器可能产生出这样顺序的代码:

执行“new Widget”。
执行computePriority。
执行std::shared_ptr的构造函数。

如果这样的代码被产生出来,并且在运行期,computePriority产生了一个异常,则在第一步动态分配的Widget就会泄露了,因为它永远不会被存放到在第三步才开始管理它的std::shared_ptr中。

使用std::make_shared可以避免这样的问题。调用代码将看起来像这样:

processWidget(std::make_shared<Widget>(),       //没有资源泄露
              computePriority());           

在运行期,不管std::make_shared或computePriority哪一个先被调用。如果std::make_shared先被调用,则在computePriority调用前,指向动态分配出来的Widget的原始指针能安全地被存放到被返回的std::shared_ptr中。如果computePriority之后产生一个异常,std::shared_ptr的析构函数将发现它持有的Widget需要被销毁。并且如果computePriority先被调用并产生一个异常,std::make_shared就不会被调用,因此这里就不需要考虑动态分配的Widget了。

如果使用std::unique_ptr和std::make_unique来替换std::shared_ptr和std::make_shared,事实上,会用到同样的理由。因此,使用std::make_unique代替new就和“使用std::make_shared来写出异常安全的代码”一样重要。

缺点

构造函数是保护或私有时,无法使用 make_shared

make_shared 虽好, 但也存在一些问题, 比如, 当我想要创建的对象没有公有的构造函数时, make_shared 就无法使用了, 当然我们可以使用一些小技巧来解决这个问题, 比如这里 How do I call ::std::make_shared on a class with only protected or private constructors?

对象的内存可能无法及时回收

make_shared 只分配一次内存, 这看起来很好. 减少了内存分配的开销. 问题来了, weak_ptr 会保持控制块(强引用, 以及弱引用的信息)的生命周期, 而因此连带着保持了对象分配的内存, 只有最后一个 weak_ptr 离开作用域时, 内存才会被释放. 原本强引用减为 0 时就可以释放的内存, 现在变为了强引用, 若引用都减为 0 时才能释放, 意外的延迟了内存释放的时间. 这对于内存要求高的场景来说, 是一个需要注意的问题.

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

c++ make_shared 的相关文章

  • WPF DataGrid 多选

    我读过几篇关于这个主题的文章 但很多都是来自 VS 或框架的早期版本 我想做的是从 dataGrid 中选择多行并将这些行返回到绑定的可观察集合中 我尝试创建一个属性 类型 并将其添加到可观察集合中 它适用于单个记录 但代码永远不会触发多个
  • 结构化绑定中缺少类型信息

    我刚刚了解了 C 中的结构化绑定 但有一件事我不喜欢 auto x y some func is that auto正在隐藏类型x and y 我得抬头看看some func的声明来了解类型x and y 或者 我可以写 T1 x T2 y
  • STL 迭代器:前缀增量更快? [复制]

    这个问题在这里已经有答案了 可能的重复 C 中的预增量比后增量快 正确吗 如果是 为什么呢 https stackoverflow com questions 2020184 preincrement faster than postinc
  • 没有特殊字符的密码验证器

    我是 RegEx 的新手 已经进行了大量搜索 但没有找到任何具体内容 我正在编写一个验证密码字符串的正则表达式 可接受的字符串必须至少具有 4 种字符类型中的 3 种 数字 小写字母 大写字母 特殊字符 我对包含有一个想法 也就是说 如果这
  • 机器Epsilon精度差异

    我正在尝试计算 C 中双精度数和浮点数的机器 epsilon 值 作为学校作业的一部分 我在 Windows 7 64 位中使用 Cygwin 代码如下 include
  • std::list 线程push_back、front、pop_front

    std list 线程安全吗 我假设不是这样 所以我添加了自己的同步机制 我认为我有正确的术语 但我仍然遇到问题 每个函数都由单独的线程调用 Thread1 不能等待 它必须尽可能快 std list
  • 人脸 API DetectAsync 错误

    我想创建一个简单的程序来使用 Microsoft Azure Face API 和 Visual Studio 2015 检测人脸 遵循 https social technet microsoft com wiki contents ar
  • C# 列表通用扩展方法与非通用扩展方法

    这是一个简单的问题 我希望 集合类中有通用和非通用方法 例如List
  • 两个静态变量同名(两个不同的文件),并在任何其他文件中 extern 其中一个

    在一个文件中将变量声明为 static 并在另一个文件中进行 extern 声明 我认为这会在链接时出现错误 因为 extern 变量不会在任何对象中看到 因为在其他文件中声明的变量带有限定符 static 但不知何故 链接器 瑞萨 没有显
  • 结构体的内存大小不同?

    为什么第一种情况不是12 测试环境 最新版本的 gcc 和 clang 64 位 Linux struct desc int parts int nr sizeof desc Output 16 struct desc int parts
  • C# - 当代表执行异步任务时,我仍然需要 System.Threading 吗?

    由于我可以使用委托执行异步操作 我怀疑在我的应用程序中使用 System Threading 的机会很小 是否存在我无法避免 System Threading 的基本情况 只是我正处于学习阶段 例子 class Program public
  • 空指针与 int 等价

    Bjarne 在 C 编程语言 中写道 空指针与整数零不同 但 0 可以用作空指针的指针初始值设定项 这是否意味着 void voidPointer 0 int zero 0 int castPointer reinterpret cast
  • 为什么 isnormal() 说一个值是正常的,而实际上不是?

    include
  • 有没有办法让 doxygen 自动处理未记录的 C 代码?

    通常它会忽略未记录的 C 文件 但我想测试 Callgraph 功能 例如 您知道在不更改 C 文件的情况下解决此问题的方法吗 设置变量EXTRACT ALL YES在你的 Doxyfile 中
  • 在 WPF 中使用 ReactiveUI 提供长时间运行命令反馈的正确方法

    我有一个 C WPF NET 4 5 应用程序 用户将用它来打开某些文件 然后 应用程序将经历很多动作 读取文件 通过许多插件和解析器传递它 这些文件可能相当大 gt 100MB 因此这可能需要一段时间 我想让用户了解 UI 中发生的情况
  • C++ 继承的内存布局

    如果我有两个类 一个类继承另一个类 并且子类仅包含函数 那么这两个类的内存布局是否相同 e g class Base int a b c class Derived public Base only functions 我读过编译器无法对数
  • 使用特定参数从 SQL 数据库填充组合框

    我在使用参数从 sql server 获取特定值时遇到问题 任何人都可以解释一下为什么它在 winfom 上工作但在 wpf 上不起作用以及我如何修复它 我的代码 private void UpdateItems COMBOBOX1 Ite
  • 为什么C++代码执行速度比java慢?

    我最近用 Java 编写了一个计算密集型算法 然后将其翻译为 C 令我惊讶的是 C 的执行速度要慢得多 我现在已经编写了一个更短的 Java 测试程序和一个相应的 C 程序 见下文 我的原始代码具有大量数组访问功能 测试代码也是如此 C 的
  • 当文件流没有新数据时如何防止fgets阻塞

    我有一个popen 执行的函数tail f sometextfile 只要文件流中有数据显然我就可以通过fgets 现在 如果没有新数据来自尾部 fgets 挂起 我试过ferror and feof 无济于事 我怎样才能确定fgets 当
  • 类型或命名空间“MyNamespace”不存在等

    我有通常的类型或命名空间名称不存在错误 除了我引用了程序集 using 语句没有显示为不正确 并且我引用的类是公共的 事实上 我在不同的解决方案中引用并使用相同的程序集来执行相同的操作 并且效果很好 顺便说一句 这是VS2010 有人有什么

随机推荐

  • python元组

    第026讲 元组 小甲鱼python第26讲 课堂笔记 rhyme 1 2 3 4 5 上山打老虎 rhyme 1 2 3 4 5 上山打老虎 rhyme 1 2 3 4 5 上山打老虎 rhyme 1 2 3 4 5 上山打老虎 rhym
  • 今天一次性给你讲清楚:File、Blob、FileReader、ArrayBuffer、Base64

    Blob Blob 全称为 binary large object 即二进制大对象 blob对象本质上是js中的一个对象 里面可以储存大量的二进制编码格式的数据 Blob 对象一个不可修改 从Blob中读取内容的唯一方法是使用 FileRe
  • 如何搭建Python开发环境

    目录 一 要求及注意 可选 二 安装Anaconda 三 设置环境变量 四 Pycharm的安装及配置及conda虚拟环境的创建 一 要求及注意 1 要求 操作为 Windows 10 及以上 推荐 64 位 2 注意 系统登录名 非显示名
  • 交通部809协议服务器代码,部标平台检测(三).交通部部标809协议测试和运行测试

    本身交通部在制定jt t 809协议文档时 过度设计 采用双链路的复杂的通信架构 文档中文字抽象 而且歧义是很多的 开发者很容易疑惑 产生各种不确定和疑惑 又没有人答疑 全靠摸索 在加上交通部部表809的测试相对比较困难 因为你在开发的时候
  • Python字符串替换方法replace

    字符串替换方法replace str1 replace old str new str count 字符串的替换 将str1中的 old str 替换成new str old str 将要被替换的字符串 new str 新的字符串 替换成的
  • 认识shell

    Shell俗称 壳 他提供了用户和内核进行交互操作的一种接口 它接收用户输入的命令并把它送入到内核中去执行 Shell实际上是一个命令解释器 它通过解释用户输入的命令并把它传输到系统内核中去执行 Shell有自己的编程语言用于对命令的编辑
  • 贪心算法解汽车加油问题——算法解题报告

    一辆汽车加满油后可行驶n公里 旅途中有若干个加油站 设计一个有效算法 指出应在哪些加油站停靠加油 使沿途加油次数最少 对于给定的n n lt 5000 和k k lt 1000 个加油站位置 编程计算最少加油次数 并证明算法能产生一个最优解
  • 多线程(六):多线程案例

    多线程最最经典案例就是上一章的单例设计模式 当然除了单例设计模式 还有其他的案例 本章就 一一 来介绍 阻塞队列 这里是第一次提到阻塞队列这个东西 简单介绍一下 什么是阻塞队列 阻塞队列 BlockingQueue 是一个支持两个附加操作的
  • 连续和离散傅立叶变换总结及推导

    连续时间复指数信号 e j w 0 t e jw 0t ejw0 t 是否为周期信号 x t x t T x t x t T x t x t T 现假设 x t e j w 0 t x t e jw 0t x t ejw0 t e j w
  • C++反汇编 利用反汇编分析常见C/C++语句的底层实现(硬核)

    文章目录 赋值操作 if条件判断 指针和引用的实质 跳转函数 两个数字的交换操作 数组的赋值及 858993460数字的由来 总结 本节我们利用反汇编技术来对我们最常见的C语言语句进行解析 C 反汇编技术可以让你更好的理解C C语言的底层含
  • sam初识+sam详解

    SAM是什么 也许大家在网上看了许多的关于sam的传奇的故事吧 那么今天就让我 偏执狂带你们进入sam的所有吧 第一节 初级认识sam 微软做了两个不同的系统骨架 一个叫Win32 我们用的Win9x Me系统就附在它上面 另一个叫NT N
  • IM通讯设计

    1 系统架构 2 网络架构 3 发送消息的过程
  • [550]sklearn-preprocessing使用

    标准化 Z Score 公式为 X mean std 计算时对每个属性 每列分别进行 将数据按期属性 按列进行 减去其均值 并处以其方差 得到的结果是 对于每个属性 每列来说所有数据都聚集在0附近 方差为1 使用sklearn prepro
  • 经典SQL面试题讲解(11-20)

    本文转自公众号俊红的数据分析之路 本篇节选自书籍 对比Excel 轻松学习SQL数据分析 一书 主要讲解数据分析面试中常见的30道SQL面试题 1 10题见 几道经典SQL面试题讲解 11 行列互换 现在我们有下面这么一个表row col
  • POJ-1458最长公共子序列

    给定序列的子序列是给定序列 其中遗漏了一些元素 可能没有 给定序列X
  • CentOS 防火墙配置(firewall)

    常用的防火墙配置命令 查看所有防火墙规则 firewall cmd list all zones 查看当前区域防火墙规则 firewall cmd list all 添加一个开放服务规则 firewall cmd add service s
  • C++笔记九(STL:基础知识、string、vector、deque)

    1 STL基础 1 1为了建立数据结构与算法的一套标准 诞生了STL STL 标准模板库 广义分为 容器 算法 迭代器 容器与算法之间通过迭代器进行无缝连接 STL 所有代码基本上都采用了类模板和函数模板 1 2 STL六大组件 分别为 容
  • 山石岩读丨一文读懂区块链安全:区块链到底是什么?

    当2017年比特币在全球各种加密交易中达到19000美元的峰值时 加密数字货币就吸引了不仅限于技术爱好者和挖矿者 交易者的全世界范围的广泛关注 随后 使比特币成为可能的区块链技术也作为新兴主流技术之一进入了人们的视野 从产品营销人员到网络专
  • jmeter实现随机数,MD5加密压测投票接口

    1 新增HTTP请求 nonStr为随机值 sign为加密参数 2 在线程组下添加前置处理器 BeanShell PreProcessor 代码如下 import org apache commons codec digest Digest
  • c++ make_shared

    make shared的使用 shared ptr