C++智能指针存在性能开销吗 对比unique_ptr与shared_ptr使用场景

c++++智能指针存在性能开销，主要取决于使用场景。1. 性能开销来源于内存分配、原子操作和析构逻辑，其中shared_ptr因控制块和原子操作开销更大，而unique_ptr几乎可忽略。2. unique_ptr适用于独占所有权、单线程、高频调用等场景，优势在于无引用计数、无原子操作、可高效传递所有权。3. shared_ptr用于共享资源管理，适用于多对象共享、延迟释放等场景，但需注意原子操作带来的性能瓶颈、控制块内存占用及循环引用问题。4. 优先选择unique_ptr，除非需要共享所有权；性能差异体现在构造/析构速度、内存占用和多线程表现，shared_ptr在频繁创建销毁时明显慢于unique_ptr。合理选用智能指针可在保障安全的同时兼顾性能。

C++的智能指针确实存在一定的性能开销，但具体影响取决于使用场景。

unique_ptr

shared_ptr

1. 智能指针的性能开销从哪儿来？

智能指针之所以比裸指针“重”，主要是因为它们做了额外的工作：

• 内存分配：尤其是

  shared_ptr

  登录后复制
  需要额外分配一个控制块（control block）来保存引用计数和删除器。
• 原子操作：

  shared_ptr

  登录后复制
  在多线程环境下增加或减少引用计数时会使用原子操作，这会带来一定的同步开销。
• 析构逻辑：智能指针会在生命周期结束时自动释放资源，这部分逻辑虽然透明，但也需要执行。

相比之下，

unique_ptr

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

2.

unique_ptr

登录后复制

的适用场景与优势

如果你只需要一个独占所有权的指针，

unique_ptr

• 资源不需要共享
• 不需要动态多态返回值（但可以配合

  unique_ptr<Base>

  登录后复制
  来实现）
• 对性能要求较高的模块，比如高频调用的函数或数据结构内部

它的优点包括：

• 没有引用计数，构造和析构非常快
• 不涉及原子操作，适用于单线程或栈上临时对象
• 可以高效地作为函数返回值传递所有权

小技巧：unique_ptr 可以移动但不能复制，这种设计避免了误操作带来的问题，也减少了运行时的不确定性。

3.

shared_ptr

登录后复制

的使用场景与注意事项

当你需要多个指针共享同一个资源，并希望资源在其最后一个使用者释放后自动销毁时，就该用

shared_ptr

比格设计

比格设计是135编辑器旗下一款一站式、多场景、智能化的在线图片编辑器

124

查看详情

典型场景包括：

• 多个对象之间共享某个资源
• 需要延迟释放（例如跨线程回调）
• 缓存系统、观察者模式等需要灵活生命周期管理的结构

不过要注意几点：

• 每次拷贝或赋值都会触发原子加减操作，可能成为性能瓶颈
• 控制块的额外内存开销（尤其在大量小对象的情况下）
• 循环引用可能导致内存泄漏（可以通过

  weak_ptr

  登录后复制
  解决）

如果你频繁创建和销毁

shared_ptr

登录后复制

，建议考虑对象池或者优化其生命周期管理。

4. 如何选择？性能差异有多大？

一般情况下，优先选

unique_ptr

• 构造/析构速度：

  unique_ptr

  登录后复制
  明显更快
• 内存占用：

  shared_ptr

  登录后复制
  多出控制块，通常为 16~32 字节
• 多线程表现：

  shared_ptr

  登录后复制
  在并发访问时会有锁竞争风险

实际测试中，在单线程下连续创建和销毁 100 万个指针，

shared_ptr

unique_ptr

make_shared

基本上就这些。合理使用智能指针不仅能提高代码安全性，也能在不影响性能的前提下写出清晰的资源管理逻辑。

以上就是C++智能指针存在性能开销吗 对比unique_ptr与shared_ptr使用场景的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！