C++11标准引入了智能指针,其中包括std::unique_ptr,一个表示独占所有权的智能指针。然而,与std::shared_ptr不同,C++11标准库并没有为std::unique_ptr提供一个类似于std::make_shared的工厂函数std::make_unique。这引发了一个问题:为什么C++11没有提供std::make_unique?

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独特性与共享性的对比

首先,我们需要理解std::unique_ptr和std::shared_ptr之间的根本区别。std::unique_ptr表示对动态分配对象的独占所有权,这意味着同一时间只能有一个unique_ptr指向一个给定的对象。当unique_ptr被销毁(例如,超出作用域)时,它所指向的对象也会被自动删除。相反,std::shared_ptr允许多个智能指针共享同一个对象的所有权,使用引用计数来确保对象在最后一个shared_ptr被销毁时才会被删除。

std::make_shared的优点

对于std::shared_ptr,C++11提供了std::make_shared函数,它创建一个shared_ptr并分配一个对象。这个函数的优势在于它是以一种更安全、更高效的方式创建shared_ptr。使用std::make_shared可以一次性分配控制块和对象,从而减少了内存分配的次数,提高了性能,并减少了内存碎片。此外,由于std::make_shared在构造shared_ptr时就初始化了引用计数,因此它是线程安全的。

std::make_unique的缺失原因

那么,为什么C++11没有为std::unique_ptr提供类似的std::make_unique函数呢?有几个可能的原因:

1.设计哲学:C++标准委员会可能认为,对于unique_ptr而言,直接使用new操作符和构造函数来创建对象并将其赋值给unique_ptr已经足够简单和直接。由于unique_ptr的语义是独占所有权,因此不需要像shared_ptr那样处理复杂的引用计数和共享状态。

2.性能考虑:与std::make_shared不同,为unique_ptr创建一个类似的工厂函数并不会带来明显的性能优势,因为unique_ptr不需要维护引用计数。此外,由于unique_ptr的语义是独占的,因此不需要像shared_ptr那样一次性分配控制块和对象。

3.标准化过程:C++标准的制定是一个复杂的过程,涉及到多个利益相关者和观点。可能在C++11的制定过程中,对于是否包含std::make_unique存在不同的看法,或者由于时间限制和其他优先事项,这个功能没有被包括在内。

然而,值得注意的是,尽管C++11标准库中没有提供std::make_unique,但开发者可以很容易地自己实现这个函数。例如:

templatestd::unique_ptr make_unique(Args&&... args) {    return std::unique_ptr(new T(std::forward(args)...));}

这个简单的模板函数接受任意数量和类型的参数,并使用完美转发来构造一个T类型的对象,然后将其封装在一个unique_ptr中返回。

结论

尽管C++11没有为std::unique_ptr提供std::make_unique函数,但开发者可以根据自己的需要轻松实现这个功能。在后续的C++标准中(如C++14或更高版本),std::make_unique已经被添加到标准库中,为开发者提供了更便利的方式来创建unique_ptr。在编写代码时,建议根据需要选择合适的智能指针类型,并考虑使用工厂函数(如std::make_shared或自定义的make_unique)来安全、高效地创建智能指针。