make_shared“证据”与默认构造答案

【问题标题】：make_shared "evidence" vs default constructmake_shared“证据”与默认构造
【发布时间】：2013-02-02 20:03:22
【问题描述】：

make_shared 为对象和引用计数器分配单个块。因此，使用这种技术有明显的性能优势。

我在VS2012中做了简单的实验，我正在寻找'证据'：

std::shared_ptr<Test> sp2 = std::make_shared<Test>();
std::shared_ptr<Test> sp(new Test());
// Test is a simple class with int 'm_value' member

调试时我在本地查看类似这样的内容（删除了一些行）

-   sp2 shared_ptr {m_value=0 }  [make_shared] std::shared_ptr<Test>
+   _Ptr    0x01208dec {m_value=0 } Test *
+   _Rep    0x01208de0 make_shared  std::_Ref_count_base *

-   sp  shared_ptr {m_value=0 } [default] std::shared_ptr<Test>
+   _Ptr    0x01203c50 {m_value=0 } Test *
+   _Rep    0x01208d90 default  std::_Ref_count_base *

似乎 sp2 分配在 0x01208de0 （有一个 ref 计数器），然后在 0x01208dec 有一个 Test 对象。位置非常接近。

在第二个版本中，我们有 0x01208d90 用于参考计数器，0x01203c50 用于对象。这些位置很远。

这是正确的输出吗？我理解正确吗？

【问题讨论】：

标签： c++ memory-management smart-pointers

【解决方案1】：

如果您阅读cppreference's page for make_shared，他们会说：

此函数为T 对象和shared_ptr 的控制块分配内存，只分配一次内存。相比之下，std::shared_ptr<T> p(new T(Args...)) 声明执行了两次内存分配，这可能会产生不必要的开销。

所以这是预期的行为，您正确地解释了它。

当然，这是有道理的； shared_ptr 如何控制您已经分配的对象的分配？使用make_shared，您让它负责分配对象，因此它可以在任何需要的地方分配您的对象空间，就在柜台旁边。

附录：正如 Pete Becker 在 cmets 中指出的，标准的 §20.7.2.2.6/6 表示鼓励但不要求实现只执行一次分配。因此，不应该依赖您观察到的这种行为，尽管可以肯定地说，如果您始终使用make_shared，您将一无所获。

【讨论】：

引用的文字没有正确反映要求。 鼓励实现只分配一次内存，但这不是必需的。
@PeteBecker 谢谢你，我更新了我的答案，参考了传达你提到的标准。
“可以肯定地说，如果您始终使用 make_shared，您将一无所获，一无所获” 几乎，但并非总是如此：stackoverflow.com/questions/32113594/…

【解决方案2】：

是的，显示的输出是正确的。

在sp2 的情况下，通过make_shared<>() 创建，有一块连续的内存包含引用计数器和分配的对象。这就是两个地址接近的原因，也是make_shared<>()存在的主要原因之一（只执行一个分配而不是两个）。

在sp的情况下，改为通过new Test()单独分配对象，然后构造shared_ptr对象。 shared_ptr 的构造函数必须为引用计数器发出新的分配。由于这个原因，指向对象的地址和引用计数器的地址是相距遥远的。

【讨论】：

太棒了 :) 我知道这两种方法之间的区别，但我一直在寻找这些指针的内存地址中的证据。
@fen：嗯，你找到了证据:)

【解决方案3】：

这是正确的输出吗？

看起来像。

std::make_shared 的全部意义在于性能 - 动态内存分配相对昂贵，并且仅仅为了保持引用计数器而进行额外分配可能相当浪费。因此，std::make_shared 为对象和计数器分配了足够大的内存块，然后在该块中的正确位置初始化对象（使用placement new）。

【讨论】：