make_shared和new有什么区别性能优势与内存分配分析-C++-PHP中文网

make_shared和new有什么区别性能优势与内存分配分析

P粉602998670

发布： 2025-08-18 16:10:02

原创

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std::make_shared比直接使用new配合std::shared_ptr更高效，因为它通过一次内存分配同时创建对象和控制块，减少开销、提升缓存局部性并增强异常安全；而new方式需两次分配，性能较低且存在异常安全隐患；但当需要自定义删除器、构造函数非公开或存在weak_ptr长期持有场景时，只能或应慎用std::make_shared，此时可选择new方式以获得更大灵活性，总结：常规场景优先使用std::make_shared，特殊需求下退回到new并注意资源管理问题。

make_shared和new有什么区别性能优势与内存分配分析

std::make_shared

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和直接使用

new

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配合

std::shared_ptr

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构造在功能上都能实现共享所有权的智能指针，但它们在性能、异常安全和内存管理方面存在显著差异。下面从内存分配、性能优势和实际使用角度详细分析两者的区别。

1. 内存分配方式不同

当你使用

new

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创建对象并传递给

std::shared_ptr

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时：

std::shared_ptr<Foo> ptr(new Foo());

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这会执行 两次独立的内存分配：

一次是
```
new Foo()
```
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为对象本身分配内存；
一次是
```
std::shared_ptr
```
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内部为了管理引用计数（control block），需要额外分配一块内存来存储引用计数、弱引用计数等元信息。

而使用

std::make_shared

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：

auto ptr = std::make_shared<Foo>();

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它会 一次性分配一块连续内存，同时包含：

对象实例的数据；
控制块（引用计数等管理信息）。

这种优化称为 内存共置（allocation elision） 或 合并分配（combined allocation）。

2. 性能优势对比

✅

std::make_shared

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的优势：

减少内存分配次数：从两次变为一次，显著降低动态内存分配的开销（
```
malloc
```
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/
```
free
```
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是昂贵操作）。
提高缓存局部性：对象和控制块在内存中相邻，访问时更可能命中同一缓存行，提升性能。
更快的构造速度：由于只做一次分配，且内部使用完美转发构造对象，效率更高。
异常安全更好：考虑如下代码：

存了个图
视频图片解析/字幕/剪辑，视频高清保存/图片源图提取

17

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```
// 潜在问题：如果 make_shared 之前抛异常，可能造成资源泄漏
functionThatTakesSharedPtr(std::shared_ptr<Foo>(new Foo), expensiveCall());
```
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参数求值顺序未定义，
```
new Foo
```
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和
```
expensiveCall()
```
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哪个先执行不确定。如果
```
expensiveCall()
```
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抛异常，而
```
new Foo
```
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已执行但尚未交给
```
shared_ptr
```
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管理，则会发生内存泄漏。

而使用
```
make_shared
```
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是原子操作，避免此类问题。

❌

new + shared_ptr

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的劣势：

多一次内存分配 → 更慢、更多碎片。
更差的缓存表现。
异常安全性差（如上所述）。

3. 什么时候不能用

make_shared

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？

尽管

make_shared

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有很多优点，但在某些场景下无法使用：

（1）自定义删除器（custom deleter）

std::shared_ptr<Foo> ptr(new Foo, [](Foo* p){ /* custom cleanup */ });

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std::make_shared

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不支持传入删除器。此时只能用

new

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。

（2）私有/受保护构造函数

如果类的构造函数不是公开的，

make_shared

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无法访问（因为它需要在内部构造对象），除非你提供友元或工厂方法。

（3）启用

weak_ptr

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长期持有时的内存问题

make_shared

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将对象和控制块一起分配，这意味着：

即使对象早已析构（引用计数为0），
但如果还有
```
weak_ptr
```
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指向它，
那么那块合并的内存 无法释放，直到最后一个
```
weak_ptr
```
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也被销毁。

这是因为控制块和对象共用一块内存。而

new + shared_ptr

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方式中，对象和控制块分开分配，对象可以在引用归零时立即释放，仅保留控制块供

weak_ptr

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使用。

所以，如果你预期对象很快析构但

weak_ptr

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会长时间存在，

make_shared

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可能导致内存延迟释放。

4. 实际建议

场景	推荐方式
普通对象创建，无特殊需求	✅ 优先使用 @@######@@
需要自定义删除器	❌ 必须用 @@######@@ + @@######@@
构造函数非 public	❌ 通常不能用 @@######@@
对象生命周期短但 @@######@@ 长期存在	⚠️ 谨慎使用 @@######@@，考虑内存延迟释放问题
高性能关键路径	✅ 优先 @@######@@，减少分配和提升缓存效率