`std::make_shared` が C の `shared_ptr` コンストラクターより効率的なのはなぜですか?

C における std::make_shared と通常の Shared_ptr の効率を理解する

はじめに:

C では、適切なメモリ管理には、共有ポインタを使用することが不可欠です。共有ポインターを作成するための 2 つの一般的なアプローチは、std::make_shared と従来のshared_ptr コンストラクターを使用することです。コード効率を最適化するには、これらの方法の違いを理解することが重要です。この記事では、shared_ptr を直接使用するよりも std::make_shared の方が効率的である理由を説明します。

ヒープ割り当ての比較:

主な違いはヒープ割り当てにあります。 Std::make_shared は単一のヒープ割り当てを実行し、制御ブロック (メタデータ) と管理対象オブジェクトの両方にメモリを割り当てます。対照的に、shared_ptr コンストラクターを使用するには、2 つのヒープ割り当てが必要です。1 つは管理オブジェクト用、もう 1 つは制御ブロック用です。

例外処理:

std のもう 1 つの利点: :make_shared は例外の処理が優れています。 new を使用した管理オブジェクトの構築中に例外が発生した場合、オブジェクトに割り当てられたメモリが失われる可能性があります。これは、生のポインターがただちにshared_ptr コンストラクターに渡されず、メモリ リークが発生する可能性があるためです。 std::make_shared を使用すると、制御ブロックとオブジェクトの両方が 1 回の操作で作成され、例外が発生した場合でも適切なメモリ管理が確保されるため、この問題は解消されます。

潜在的な欠点:

std::make_shared には、その効率性にもかかわらず、潜在的な欠点があります。制御ブロックと管理対象オブジェクトの両方に単一のヒープ割り当てが作成されるため、両方のメモリを独立して割り当て解除することはできません。管理対象オブジェクトを参照する弱いポインターが存在する場合、共有ポインターが削除された後でも、制御ブロックは生きたままになります。これにより、制御ブロックと管理オブジェクトに個別のヒープ割り当てを使用する場合と比較して、メモリ使用量が長くなる可能性があります。

結論:

Std::make_shared は、より効率的で、単一のヒープ割り当てを実行することで共有ポインターを作成する例外安全なアプローチ。これにより、メモリ管理が簡素化され、メモリ リークの可能性が排除されます。 std::make_shared は、独立した割り当て解除が必要なシナリオでは若干の欠点があるかもしれませんが、その全体的な効率性と例外処理により、ほとんどの C アプリケーションにとって推奨される選択肢となります。

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