C++11引入的shared_ptr是常用的智能指针，用于管理动态分配的对象生命周期，而make_shared作为标准库提供的创建shared_ptr的工厂函数，在性能和安全性上都有明显优势，其中内存分配优化是其核心特性之一。
make_shared的基本用法
make_shared的使用方式非常简洁，不需要显式调用new，直接传入构造对象所需的参数即可，示例如下：
#include <memory>
#include <iostream>
class Test {
public:
Test(int val) : value(val) {
std::cout << "Test construct, value: " << val << std::endl;
}
~Test() {
std::cout << "Test destruct" << std::endl;
}
private:
int value;
};
int main() {
// 使用make_shared创建shared_ptr
std::shared_ptr<Test> ptr1 = std::make_shared<Test>(10);
// 使用new创建shared_ptr的对比方式
std::shared_ptr<Test> ptr2(new Test(20));
return 0;
}
make_shared的内存分配优化原理
要理解make_shared的内存优化，首先需要了解shared_ptr的内部结构。普通shared_ptr管理对象时，需要两部分内存：一部分是用户动态分配的对象本身，另一部分是shared_ptr的控制块，控制块中存储引用计数、弱引用计数、自定义删除器等元数据。
普通new创建shared_ptr的内存分配
当使用std::shared_ptr<T>(new T(args))的方式创建智能指针时，会发生两次独立的内存分配：第一次是new T(args)分配对象内存，第二次是shared_ptr内部分配控制块内存。这两块内存在地址上是不连续的，会导致两个问题：一是两次内存分配本身带来额外的开销，二是两块内存不连续可能降低CPU缓存的命中率。
make_shared的内存分配
make_shared会一次性分配一块足够大的连续内存，同时容纳控制块和管理的对象，只需要一次内存分配操作。这种方式减少了内存分配的次数，同时连续的内存布局让对象和对应的控制块更可能被同时加载到CPU缓存中，提升访问效率。
我们可以用表格对比两种方式的差异：
| 创建方式 | 内存分配次数 | 内存布局 | 缓存友好性 |
|---|---|---|---|
| new + shared_ptr构造 | 2次 | 对象和控制块不连续 | 较差 |
| make_shared | 1次 | 对象和控制块连续 | 较好 |
make_shared的其他优势
除了内存分配优化，make_shared还有两个重要优势：
- 异常安全：如果使用new的方式，在new之后、shared_ptr构造之前如果发生异常，会导致动态分配的对象无法释放，造成内存泄漏。而make_shared是原子操作，不存在这个问题。
- 代码简洁：不需要重复写类型名，也不需要显式使用new，代码更简洁易读。
make_shared的使用限制
make_shared也不是所有场景都适用，需要注意以下限制：
- 无法自定义删除器，make_shared只能使用默认的delete来释放对象，如果需要自定义删除器，只能使用new的方式。
- 对象的析构会被延迟：因为控制块和对象内存是一起分配的，只有当控制块中的强引用和弱引用都为0时，整块内存才会被释放。如果存在长期存活的weak_ptr指向该对象，即使shared_ptr已经释放，对象的内存也不会被回收，只有控制块内存会先释放，这可能会造成暂时的内存占用偏高。
- 无法用于需要访问私有构造函数的场景，因为make_shared需要调用类的构造函数，如果构造函数在类外不可访问，就无法使用make_shared。
总结
make_shared通过一次内存分配同时容纳控制块和管理对象，减少了内存分配开销，提升了缓存友好性，同时具备异常安全和代码简洁的优势，是创建shared_ptr的首选方式。但在需要自定义删除器、析构延迟敏感或者有私有构造函数限制的场景下，仍然需要使用new搭配shared_ptr的方式。开发者可以根据实际场景选择合适的创建方式，在保证功能正确的前提下提升代码性能。
make_sharedshared_ptr内存分配优化C++修改时间：2026-06-20 15:42:29