shared_ptr

shared_ptr繼承自__shared_ptr，其中有兩個對象，一個是指向資源的指針，一個是控制塊，指向一個引用計數(shù)對象?？刂茐K中存儲了強(qiáng)引用和弱引用的計數(shù)，強(qiáng)引用Uses代表shared_ptr對象的引用計數(shù)，弱引用Weaks代表weak_ptr對象的引用計數(shù)。

大概結(jié)構(gòu)如上圖所示，控制塊其中也存儲了指向資源的指針。
因此在構(gòu)造一個shared_ptr對象的時候，會有兩次堆分配，一次是為資源分配，一次是為控制塊分配。因為每一個指向這份資源的指針對象都需要看到同一份引用計數(shù)，因此跟資源一樣也是堆分配的。多次的堆分配和釋放也就代表效率上的損失，而且極易產(chǎn)生內(nèi)存碎片。

make_shared

C++11同時提供了make_shared函數(shù)，這是通過構(gòu)造一個shared_ptr對象，而這個對象會事先申請一塊足夠大的內(nèi)存空間，用于存放管理的資源以及控制塊。即分配的堆空間是連續(xù)的，因此只有一次堆內(nèi)存分配。

內(nèi)存的結(jié)構(gòu)就從左邊的構(gòu)造shared_ptr對象到右邊的重構(gòu)對象資源指針和引用計數(shù)。
相比shared_ptr構(gòu)造，減少一次內(nèi)存分配，提高效率，并且內(nèi)存空間連續(xù)，減少內(nèi)存碎片產(chǎn)生。但是，make_shared也存在缺點(diǎn)。

make_shared的缺點(diǎn)

自定義deleter

make_shared在構(gòu)造智能指針對象的時候不能自定義deleter。在創(chuàng)建對象時同時創(chuàng)建控制塊，這個控制塊內(nèi)部包含了引用計數(shù)、deleter等與管理資源相關(guān)的信息。因為資源和控制塊是屬于同一塊申請的內(nèi)存，所以使用自定義deleter可能會導(dǎo)致控制塊內(nèi)存被不正確地釋放。因此，如果要使用deleter，應(yīng)該使用shared_ptr直接構(gòu)造。

構(gòu)造函數(shù)

因為make_shared需要用到類的拷貝構(gòu)造，因此需要被管理的類的構(gòu)造函數(shù)是public的。

內(nèi)存延遲歸還

因為分配的空間是連續(xù)的，在資源指針的Uses變?yōu)?之后，控制塊伴隨資源的資源不會被立即釋放，要等Weak也變?yōu)?，整塊內(nèi)存才被釋放。資源只是被clear，但是但是沒有歸還操作系統(tǒng)。而如果是默認(rèn)的控制塊，在資源指針的Uses變?yōu)?之后，資源會被立即釋放，內(nèi)存立即歸還。

通過調(diào)試看直接構(gòu)造和make_shared的區(qū)別

void test2()
{std::shared_ptr<string> p1 = std::make_shared<std::string>(10, '9');{std::weak_ptr<std::string> wptr1;wptr1 = p1;std::shared_ptr<string> p2 = std::make_shared<std::string>("Hello");wptr1 = p2;p2 = p1;}std::cout << "end";
}void test1()
{std::shared_ptr<string> p1 = std::shared_ptr<std::string>(new std::string(10, '9'));{std::weak_ptr<std::string> wptr1;wptr1 = p1;std::shared_ptr<string> p2 = std::shared_ptr<std::string>(new std::string("Hello"));wptr1 = p2;p2 = p1;}std::cout << "end";
}int main()
{test1();test2();return 0;
}

直接構(gòu)造

當(dāng)wptr指向p1的時候，可以看到p1的Weaks變?yōu)榱?，weak_ptr觀察到的內(nèi)容與p1一致。并且注意此時control block的value顯示為default，表示默認(rèn)的控制塊。

當(dāng)weak_ptr指向p2，并且將p2指向p1，意思就是p2原來管理的Hello資源要釋放掉，然后用p1拷貝構(gòu)造一個對象，賦值給p2，讓p1和p2同時管理10個9。
此時可以看到weak_ptr的資源指針已經(jīng)顯示Error reading，說明資源已經(jīng)釋放，內(nèi)存已經(jīng)歸還了。

make_shared構(gòu)造

此時可以看到原來為default的control block已經(jīng)改為了make_shared。

重復(fù)之前的操作，把p2指向p1，再看weak_ptr的成員?？梢钥吹絧tr指向的資源并沒有被釋放，只是內(nèi)容并清空而已。只有當(dāng)weak_ptr的生命周期結(jié)束，整個內(nèi)存塊才會被釋放，歸還給操作系統(tǒng)。
這就是make_shared最主要的缺點(diǎn)，在某些內(nèi)存要求高的場景下可能不太適用。