C++11 make_shared讲解

文章讨论了C++中shared_ptr的潜在问题,即分配资源内存和引用计数内存可能分别失败,而make_shared通过合并这两部分内存解决了这个问题。make_shared在一次性分配中处理资源和引用计数,确保要么都成功,要么都失败,避免了管理不一致。此外,文章提到了make_unique作为unique_ptr的安全创建方式,避免手动new和delete操作。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

shared_ptr存在的缺陷:

        使用shared_ptr开辟内存实际上会开辟两部分内存:

  • 1、堆内存的资源 ,也就是我们想托管的资源
  • 2、引用计数对象,也是new出来的

        如果在这个过程中, 开辟我们想要的内存(new int(10))成功了,但是开辟引用计数内存失败了,这时就对导致我们无法通过引用计数来判断何时需要析构函数。

 换成make_shared:

make_shared把开辟对象资源内存和引用对象计数资源的内存合并到一起了

 这样的话,就是new一次,要么都成功,要么都失败,不会存在托管的资源new成功而引用计数对象new失败造成智能指针对象创建失败的这种情况了

 

make_shared相当于是函数模板,可以直接类型实例化;

  • 这个10相当于我们原本写的new int(10),这个10也是在堆上的,只不过这个内存不需要我们自己去开辟去书写new int 了;
  • 我们只需要把10这种用户想要赋值的数据给它,然后把相应的类型进行实例化< int >,然后它就会帮我们组织底层的内存;
  •  把我们存放资源的内存和存放引用计数的内存放在一块,打包成一个结构,然后new一次,要么全成功,要么全失败。全失败的话,意味着没有开辟任何的内存,没有占用任何的内存,也就不需要析构释放了。

#include <iostream>
using namespace std;

class Test
{
public:
	Test(int a) { cout << "Test(int)" << endl; }
	Test(int a, int b) { cout << "Test(int,int)" << endl; }
};

int main()
{
	shared_ptr<int> sp1(new int(10));
	shared_ptr<Test> sp2(new Test(10));

	auto sp3 = make_shared<int>(10);
	*sp3 = 20;
	cout << *sp3 << endl;

	auto sp4 = make_shared<Test>(10);	//new Test(10);
	auto sp5 = make_shared<Test>(10, 20);	//new Test(10,20);

	return 0;
}

 运行结果

也可以写成:

auto sp4(make_shared<Test>(10));    //new Test(10)
auto sp5(make_shared<Test>(10,20);  //new Test(10,20)

 make_shared存在的问题

        原始的shared_ptr资源内存和引用计数内存是分开的,当最后一个引用该资源的智能指针出作用域后,uses从1减到0,就直接把内存释放掉了,这时不用考虑weaks数量,就是不用管还有多少个weak_ptr在观察。

         对于make_shared,因为现在资源内存和引用计数内存是放在一起的,一起开辟就要一起释放,假如现在引用该资源的所有强智能指针都出作用域了,但是引用计数对象还不能释放,因为它的weaks不为0,还有弱智能指针在观察它呢。

 

 make_unique

template <typename T, typename... Args>
std::unique_ptr<T> make_unique(Args&&... args);

        它接受一个可变参数模板参数 Args,用于传递给 T 类型的构造函数的参数。make_unique 在内部使用 new 运算符创建一个对象,并返回一个包含该对象的 std::unique_ptr

        make_unique可以更简洁的创建动态分配的对象并将其封装在std::unique_ptr中,同时避免了手动调用new和delete提高代码的安全性和可读性。

std::unique_ptr<int> ptr = std::make_unique<int>(42);

 

<think>好的,我现在需要回答用户关于C++shared_ptr的使用方法及示例的问题。首先,我应该回忆一下自己对shared_ptr的了解,并结合提供的引用资料来确保信息的准确性。 首先,shared_ptr是C++智能指针的一种,用于自动管理动态分配的内存,防止内存泄漏。根据引用1,shared_ptr采用引用计数机制,多个shared_ptr可以共享同一个对象,当最后一个shared_ptr被销毁时,对象才会被释放。引用2提到shared_ptr允许拷贝和赋值,这说明它们支持共享所有权。引用3则补充了shared_ptr销毁对象的条件,即最后一个拥有对象的shared_ptr被销毁或重置时。 接下来,我需要组织回答的结构。用户需要使用方法及示例,所以应该分步骤讲解,并附上代码示例。可能的要点包括:创建shared_ptr、共享所有权、自定义删除器、注意事项等。 创建shared_ptr部分,需要说明如何用make_shared或直接构造。共享所有权要展示多个指针指向同一对象的情况。自定义删除器可以举文件关闭的例子。注意事项要提到循环引用的问题,并引入weak_ptr作为解决方案。 在写代码示例时,要确保语法正确,并且每段代码有注释解释。同时,要引用提供的资料中的信息,比如在说明引用计数时引用[^1],在提到拷贝赋值时引用[^2],在销毁条件时引用[^3]。 另外,用户的问题可能涉及相关技术问题,比如循环引用,所以需要解释问题原因和解决方法。这里需要提到weak_ptr,并给出示例,如引用3中提到的weak_ptr用于打破循环。 最后,生成相关问题时要围绕shared_ptr的扩展内容,比如与unique_ptr的区别、循环引用的解决、性能分析等。 需要检查是否符合用户的要求:使用中文、正确格式的数学公式(如果有的话)、引用标识、代码块格式正确。但在这个问题中可能没有数学公式,但如果有涉及计算的地方,需要按格式处理。 总结回答的结构: 1. shared_ptr基本概念和引用计数机制 2. 创建方法(make_shared) 3. 共享所有权示例 4. 自定义删除器 5. 注意事项(循环引用和weak_ptr) 6. 示例代码 7. 相关问题 确保每个部分都简洁明了,引用正确的资料,示例代码正确无误。</think>### C++ shared_ptr 使用方法及示例 #### 1. shared_ptr 基本概念 `shared_ptr` 是 C++ 标准库提供的智能指针,通过**引用计数机制**管理动态分配的内存。多个 `shared_ptr` 可以指向同一对象,当最后一个 `shared_ptr` 被销毁或重置时,对象内存会被自动释放[^1]。 --- #### 2. 使用方法 ##### (1) 创建 shared_ptr 推荐使用 `std::make_shared` 创建,既安全又高效: ```cpp #include <memory> // 创建指向 int 的 shared_ptr auto sp1 = std::make_shared<int>(42); // 直接构造(不推荐,可能引发异常安全问题) std::shared_ptr<int> sp2(new int(100)); ``` ##### (2) 共享所有权 多个 `shared_ptr` 可以共享同一对象,引用计数自动增加/减少: ```cpp auto sp3 = sp1; // 引用计数变为2 sp3.reset(); // 引用计数恢复为1 ``` ##### (3) 自定义删除器 默认删除器调用 `delete`,但可自定义(如用于文件句柄): ```cpp std::shared_ptr<FILE> file_ptr( fopen("test.txt", "r"), [](FILE* f) { if (f) fclose(f); } ); ``` --- #### 3. 注意事项 ##### 循环引用问题 若两个 `shared_ptr` 互相引用,会导致内存泄漏。需用 `weak_ptr` 打破循环: ```cpp class B; // 前向声明 class A { public: std::shared_ptr<B> b_ptr; }; class B { public: std::weak_ptr<A> a_weak_ptr; // 使用 weak_ptr 避免循环引用 }; ``` --- #### 4. 完整示例 ```cpp #include <iostream> #include <memory> struct Data { Data() { std::cout << "Data created\n"; } ~Data() { std::cout << "Data destroyed\n"; } }; int main() { // 创建 shared_ptr auto d1 = std::make_shared<Data>(); { auto d2 = d1; // 引用计数变为2 std::cout << "d2 使用中,引用计数=" << d2.use_count() << "\n"; } // d2 销毁,引用计数恢复为1 std::cout << "d1 引用计数=" << d1.use_count() << "\n"; return 0; } ``` **输出**: ``` Data created d2 使用中,引用计数=2 d1 引用计数=1 Data destroyed ``` ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值