make_shared 和 shared_ptr(new T) 的区别？

问题

std::make_shared 与 std::shared_ptr<T>(new T) 有什么区别？

回答

1. 内存布局

std::make_shared<T>(args...) 一次分配：将控制块和对象本体放在同一块堆内存中。

[ 控制块 + T 对象 ]
├─ ref counts, deleter, allocator
└─ T 对象本体

std::shared_ptr<T>(new T(args...)) 两次分配：对象和控制块分别分配。

[ T 对象 ]            [ 控制块 ]
└─ 堆1                 └─ 堆2

2. 行为差异

• 性能与缓存：make_shared 少一次堆分配，控制块与对象相邻，速度和缓存局部性更好；new + shared_ptr 需两次分配。
• 异常安全：make_shared 天然强异常安全；使用 new 时若分两行写，可能在 new 成功后构造 shared_ptr 前抛异常导致泄漏。
• 大对象延迟释放：make_shared 中对象和控制块同处一块内存，若存在长寿命 weak_ptr，对象析构后这块大内存仍需等待 weak_ptr 全部失效才释放；分离分配可在强计数归零时立刻释放对象内存。
• 自定义删除器/分配器：make_shared 不能自定义删除器，可用 allocate_shared 指定分配器；new + shared_ptr 可传入自定义删除器，适合管理非 new 资源。

3. 选择指南

场景	推荐方式
普通对象，追求性能与简洁	std::make_shared
需要自定义删除器，或对象很大且存在长期 weak_ptr	std::shared_ptr<T>(new T(...))
需要自定义分配器	std::allocate_shared

4. 小实验代码

#include <iostream>
#include <memory>

struct Foo {
    Foo()  { std::puts("Foo constructed"); }
    ~Foo() { std::puts("Foo destructed"); }
};

int main() {
    std::weak_ptr<Foo> w;

    {
        auto sp = std::make_shared<Foo>();
        w = sp;
        std::cout << "use_count: " << sp.use_count() << '\n';
    } // sp 析构

    std::cout << "expired? " << w.expired() << '\n';
    return 0;
}

这个程序可用于观察控制块和对象的释放顺序。

5. 面试总结

make_shared 将控制块与对象合并分配，性能好且异常安全；new + shared_ptr 支持自定义删除器，并能在大对象场景下更早释放对象内存。常规场景首选 make_shared，有特殊资源管理或内存占用时机需求时再选 new + shared_ptr（或 allocate_shared）。