c++中make_shared和new shared_ptr的区别_make_shared与直接new的性能与安全对比

优先使用std::make_shared,因其在单次内存分配中创建对象和控制块,提升性能、降低碎片,并保证异常安全;而new配合shared_ptr需两次分配,存在异常时泄漏风险;但make_shared不支持自定义删除器或私有构造函数,此时需用new形式。

c++中make_shared和new shared_ptr的区别_make_shared与直接new的性能与安全对比

在C++中,std::make_shared 和 使用 new 配合 std::shared_ptr 构造函数是创建共享指针的两种常见方式。虽然它们最终都能实现对象的动态分配和引用计数管理,但在性能、安全性和异常安全性方面存在显著差异。

1. 内存分配机制不同

std::make_shared 在单次内存分配中同时创建控制块(用于引用计数)和对象本身。而通过 new std::shared_ptr(new T) 的方式会进行两次独立的内存分配:一次为对象,一次为控制块。

make_shared 更高效:减少内存分配次数,提升性能,降低内存碎片。 new + shared_ptr:两次分配,开销更大,且可能因第二次分配失败导致资源泄漏风险(尽管 shared_ptr 构造函数会处理原始指针的释放)。

2. 异常安全性对比

考虑如下代码:

foo(std::shared_ptr(new MyClass), std::shared_ptr(new OtherClass));

函数参数求值顺序未定义。如果第一个 new 成功,第二个 new 抛出异常,那么第一个堆对象将不会被正确释放——因为 shared_ptr 尚未完成构造,无法接管生命周期。

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使用 make_shared 可避免此问题,因为它直接返回 shared_ptr,构造过程原子化,确保资源安全。

3. 性能优势:缓存局部性与速度

由于 make_shared 将对象和控制块分配在同一块内存区域,访问时具有更好的缓存局部性(cache locality),提高运行时效率。

减少内存分配调用次数,加快对象创建。 更少的内存碎片,尤其在频繁创建小对象时表现明显。

4. 功能限制:不能自定义删除器或使用私有/保护构造函数

make_shared 不支持传入自定义删除器(deleter),也不适用于需要访问私有或保护构造函数的场景(如单例模式中的友元构造)。

若需这些特性,必须使用 std::shared_ptr(new T, deleter) 形式。

基本上就这些。优先使用 make_shared,除非遇到它不支持的特殊情况。这样既安全又高效。不复杂但容易忽略。

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