单线程代码中是否有 std::shared_ptr 比 std::unique_ptr 更合适的用法

Question

我对 C++11 中新内存

<memory>

标头的理解有点周，但据我所知，shared_ptr 是引用计数的 ptr，这使得复制它非常非常昂贵（特别是在 ARM arch 上）。 unique_ptr 几乎是 new/delete 的非常非常轻的包装器。而且它是可移动的，因此不会受到您创建它的范围的限制。
所以我的问题是：
是否存在单线程代码用法，其中shared_ptr优于unique_ptr？

我对这样的答案不感兴趣：让你的单线程代码为未来的多线程做好准备。假设代码是单线程的。

Answer 1

您对线程的关注有点转移注意力；两者之间有明显的对比，并且与线程几乎没有关系。如果您在单线程环境中使用这些类，您也许可以关闭原子操作支持；例如，使用 Boost，定义宏

BOOST_SP_DISABLE_THREADS

。

当您不太确定某个对象的生命周期，并且希望“房间里最后一个关灯的人”时，您可以使用

shared_ptr<>

- 即，您不希望该对象成为删除直到没有客户端再使用它。当您确切知道谁将删除该对象时，即当所指向对象的生命周期由范围精确界定时，您可以使用

unique_ptr<>

。

确实，复制

shared_ptr<>

不是免费的，但它离“非常非常昂贵”还很远。您需要为引用计数开销付出一些代价，但这就是使用它的全部意义：您需要跟踪对象的客户端；虽然涉及一点成本，但您可以获得不泄漏对象的好处。

Answer 2

在多线程构建中，基本上总是为

shared_ptr<>

所做的原子引用计数器增量/减量付费，即使对象从未在线程之间共享。

另一个缺点是

shared_ptr<>

的大小是普通指针大小的两倍。

由于这两个原因，

shared_ptr<>

对于性能关键型应用来说从来都不是一个好的选择。

多线程应用程序有几种类型的对象在线程之间共享，而大多数对象则不在线程之间共享。仅线程共享对象需要使用原子引用计数器递增/递减，而为大多数其他对象支付原子操作成本是愚蠢的。因此，为线程共享和线程非共享对象设置不同的（基本）类型并使用

boost::intrusive_ptr<>

来管理它们是很有意义的。线程共享对象有一个原子引用计数器，而线程非共享对象则有一个普通整数计数器。例如：

#include <atomic>
#include <boost/intrusive_ptr.hpp>

template<class Derived, class Counter>
class RefCounter
{
    Counter ref_count_;

    friend void intrusive_ptr_add_ref(RefCounter* p) {
        ++p->ref_count_;
    }

    friend void intrusive_ptr_release(RefCounter* p) {
        if(!--p->ref_count_)
            delete static_cast<Derived*>(p);
    }

protected:
    RefCounter() : ref_count_() {}
};

class NonThreadShared
    : public RefCounter<NonThreadShared, unsigned>
{};

class ThreadShared
    : public RefCounter<ThreadShared, std::atomic<unsigned> >
{};

int main() {
    boost::intrusive_ptr<NonThreadShared> p(new NonThreadShared);
    boost::intrusive_ptr<ThreadShared> q(new ThreadShared);
}