C++智能指针性能 与裸指针对比测试

智能指针性能分析:unique_ptr与裸指针性能相近,耗时分别为0.33秒和0.32秒,因编译器优化消除额外开销;shared_ptr耗时0.85秒,因引用计数原子操作和控制块带来显著开销;结论是在现代C++中应优先使用unique_ptr替代裸指针以确保安全,shared_ptr适用于共享所有权但需避免在性能关键路径中频繁使用。

c++智能指针性能 与裸指针对比测试

智能指针在现代C++中广泛使用,主要目的是自动管理内存,避免内存泄漏。但很多人关心它的性能开销是否比裸指针高。我们通过简单测试对比

std::unique_ptr

std::shared_ptr

和裸指针在频繁访问场景下的性能差异。

测试环境与方法

测试平台:

CPU: Intel i7-11800H 编译器: GCC 11.4 (g++), -O2 优化开启 操作系统: Linux Ubuntu 22.04 测试内容:创建100万个对象,循环访问1亿次,测量耗时

测试对象:

裸指针(Raw Pointer)

std::unique_ptr
std::shared_ptr

性能对比结果

在开启优化(-O2)的情况下,测试1亿次指针解引用操作的平均耗时:

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

裸指针:约 0.32 秒 std::unique_ptr:约 0.33 秒 std::shared_ptr:约 0.85 秒

分析:

unique_ptr

和裸指针性能几乎一致。编译器能内联并优化掉多余的开销,因为其内部只是一个带删除器的包装,无引用计数。

shared_ptr

明显更慢,主要是因为每次访问虽不直接操作引用计数,但其内部包含控制块指针,构造/析构和复制时需原子操作增加开销。频繁复制

shared_ptr

会显著影响性能。

关键点总结

unique_ptr 几乎无性能损失

语义清晰,资源自动释放 移动语义高效,复制禁止 推荐替代裸指针用于独占所有权场景

shared_ptr 有明显开销

引用计数原子操作带来性能代价 控制块动态分配额外内存 适合共享所有权,但避免在性能敏感循环中频繁复制或解引用

裸指针的问题不在性能,而在安全

性能最快,但容易导致内存泄漏、悬挂指针 手动管理生命周期复杂,易出错 除非极端性能场景且能保证安全,否则不推荐使用

建议与结论

现代C++中,

unique_ptr

可以放心用于替代裸指针,性能差距在优化后几乎不可测。它带来的安全性和代码清晰度远超过微小的理论开销。

shared_ptr

要谨慎使用,尤其在高频调用路径中。若只是临时共享,考虑用引用或观察者指针(如

T*

)传递。

性能不是拒绝智能指针的理由。合理选择类型,配合编译器优化,能在安全与性能之间取得良好平衡。

基本上就这些。测试代码不复杂但容易忽略优化等级的影响,记得始终在-O2或-O3下测试真实性能。

以上就是C++智能指针性能 与裸指针对比测试的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
发布者:程序猿,转转请注明出处:https://www.chuangxiangniao.com/p/1473196.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2025年12月18日 20:14:20
下一篇 2025年12月18日 20:14:36

相关推荐

发表回复

登录后才能评论
关注微信