c++ - 共享指针的 copy-and-swap 效率

Question

这可以看作是对例如Why shared pointer assignment does 'swap'? .

问题是关于使用的 Copy&Swap 习语 e.g. in boost .

我明白 Copy&Swap 的好处是重用现有代码，避免重复和错误。但是有 2 种情况(实际上 1 可以减少到另一种)不是最优的:

1. 智能指针实例相同
2. 包含的指针相同

对于 shared_ptr，ref 计数器是自动递增，而对于 intrusive_ptr(仅限提升)，它们可能是。因此拷贝的高成本。

如果分配是这样实现的，这是可以避免的:

smart_ptr& operator=(const smart_ptr& other){
  if(this->ptr_ == other.ptr_) return *this;
  smart_ptr(other).swap(*this); // I assume I can simply do this here, right?
  return *this;
}
smart_ptr& operator=(smart_ptr&& other){
  smart_ptr(std::move(other)).swap(*this);
  return *this;
}

这不是最快和最安全的实现吗？还是有任何我没有看到的问题？

如果它是最快的，为什么 boost 或 stdlib 不使用它？

为了澄清第 2 点。考虑以下代码:

smart_ptr a(new foo);
auto b = a;
...
// Eventually:
a = b;

这不是自赋值，如&a != &b。 Copy&Swap确实涉及对引用计数器的不必要修改。

Answer 1

self 赋值并不常见，因此每次测试它都会花费更多，然后再以任何一种方式交换它。同样复制指针基本上是可以执行的最快的复制。

复制 shared_ptr 的实际成本是原子引用增量(这可能涉及在底层使用互斥锁)。

如果您真的想测试这两种方法的性能，我建议您获取 google benchmark库并编写一组测试用例(用于 self 分配和所有其他用例)并对其进行测量。请记住，如今的优化器可以对您的代码进行优化以创造奇迹。如果不测量它，就很难判断这是否更快，但我想好像是相当昂贵的版本没有它更好 :)

编辑:

如果你不想增加引用计数(这是复制 shared_ptr 的昂贵部分)你总是可以使用移动构造函数:

smart_ptr a(new foo);
auto b = a;
...
// Eventually:
a = std::move(b);