控制块在SharedPtr中的作用（C++）-优快云博客

一句话先给结论：

控制块（Control Block）是 shared_ptr 的“户口本”——它记录引用计数、托管对象指针、自定义删除器、自定义分配器以及 weak_ptr 的额外信息；所有指向同一对象的 shared_ptr / weak_ptr 共用同一份控制块，从而保证“最后一个离开的人关灯”。

1️⃣ 控制块里到底放了什么？

字段作用
T* ptr 真正托管的裸指针
size_t shared_count 当前存活 shared_ptr 个数
size_t weak_count 当前存活 weak_ptr 个数
Deleter deleter 用户自定义删除器（默认为 delete）
Allocator allocator 用户自定义分配器
可选额外信息 type-erased 的 deleter / allocator、控制块自身内存布局等

2️⃣ 生命周期规则（口诀版）

shared_count == 0 → 销毁托管对象（调用 deleter）
shared_count + weak_count == 0 → 销毁控制块（释放内存）

因此：

只要还有任意 shared_ptr，托管对象不会被销毁。
只要还有任意 weak_ptr，控制块不会被销毁（weak_ptr 要查过期状态）。

3️⃣ 一张时序图

make_shared<T>() ─┐
                  ├─► [Control Block: ptr=T*, shared=1, weak=0]
shared_ptr<T> p ──┘

shared_ptr<T> q = p;          // shared=2
weak_ptr<T>  w = p;           // weak=1
p.reset();                    // shared=1
q.reset();                    // shared=0 → 调用 deleter 销毁 T
w.expired();                  // 返回 false，weak=1 仍保活控制块
w.reset();                    // weak=0 → 销毁控制块

4️⃣ 与 `make_shared` / `shared_ptr<T>(new T)` 的细微差别

构造方式控制块与对象内存布局
std::shared_ptr<T>(new T) 两次分配：先 new T，再 new ControlBlock → 可能 cache miss
std::make_shared<T>(...) 一次分配：一块连续内存里先放 T，再放 ControlBlock → 更快、省一次 new

5️⃣ 手写玩具代码回顾

template <typename T>
struct ControlBlock {
    T*       ptr;
    size_t   shared = 0;
    size_t   weak   = 0;
    /* optional deleter/allocator */
};