c++ - make_shared 真的比 new 更高效吗？

Question

我正在用 C++11 中的 shared_ptr 和 make_shared 进行试验，并编写了一个小玩具示例来查看调用 make_shared 时实际发生的情况>。作为基础架构，我使用 llvm/clang 3.0 以及 XCode4 中的 llvm std c++ 库。

class Object
{
public:
    Object(const string& str)
    {
        cout << "Constructor " << str << endl;
    }

    Object()
    {
        cout << "Default constructor" << endl;

    }

    ~Object()
    {
        cout << "Destructor" << endl;
    }

    Object(const Object& rhs)
    {
        cout << "Copy constructor..." << endl;
    }
};

void make_shared_example()
{
    cout << "Create smart_ptr using make_shared..." << endl;
    auto ptr_res1 = make_shared<Object>("make_shared");
    cout << "Create smart_ptr using make_shared: done." << endl;

    cout << "Create smart_ptr using new..." << endl;
    shared_ptr<Object> ptr_res2(new Object("new"));
    cout << "Create smart_ptr using new: done." << endl;
}

现在请看一下输出:

Create smart_ptr using make_shared...

Constructor make_shared

Copy constructor...

Copy constructor...

Destructor

Destructor

Create smart_ptr using make_shared: done.

Create smart_ptr using new...

Constructor new

Create smart_ptr using new: done.

Destructor

Destructor

似乎 make_shared 正在调用复制构造函数两次。如果我使用常规 new 为 Object 分配内存，则不会发生这种情况，只会构造一个 Object。

我想知道的是以下内容。我听说 make_shared 应该比使用 new^{( 1 , 2 )} 更有效。一个原因是因为 make_shared 将引用计数与要在同一内存块中管理的对象一起分配。好的，我明白了。这当然比两个单独的分配操作更有效。

相反，我不明白为什么这必须伴随着两次调用Object 的复制构造函数的代价。因此，我不相信 make_shared 比在 every 情况下使用 new 分配更有效。我在这里错了吗？好吧，可以为 Object 实现一个移动构造函数，但我仍然不确定这是否比通过 new 分配 Object 更有效.至少不是在所有情况下。如果复制 Object 比为引用计数器分配内存更便宜，那将是正确的。但是shared_ptr-内部引用计数器可以使用几个原始数据类型来实现，对吧？

您能帮忙解释一下为什么 make_shared 是提高效率的方法，尽管概述了复制开销？

Answer 1

As infrastructure I was using llvm/clang 3.0 along with the llvm std c++ library within XCode4.

嗯，这似乎是你的问题。 C++11 标准规定了 make_shared<T> 的以下要求(和 allocate_shared<T> )，在第 20.7.2.2.6 节中:

Requires: The expression ::new (pv) T(std::forward(args)...), where pv has type void* and points to storage suitable to hold an object of type T, shall be well formed. A shall be an allocator (17.6.3.5). The copy constructor and destructor of A shall not throw exceptions.

T 不需要是可复制构造的。确实，T甚至不需要是非放置新的可构造的。它只需要可就地构建。这意味着唯一的 make_shared<T>可以用 T是 new它就地。

所以你得到的结果不符合标准。 LLVM 的 libc++ 在这方面被破坏了。提交错误报告。

作为引用，以下是我将您的代码导入 VC2010 时发生的情况:

Create smart_ptr using make_shared...
Constructor make_shared
Create smart_ptr using make_shared: done.
Create smart_ptr using new...
Constructor new
Create smart_ptr using new: done.
Destructor
Destructor

我还将它移植到了 Boost 的原始 shared_ptr和 make_shared ，我得到了和VC2010一样的东西。

我建议提交一个错误报告，因为 libc++ 的行为被破坏了。