[What] Effective Modern C++ ：使用 shared_ptr 来管理共享的堆资源

shared_ptr使用对资源的引用计数来决定是否释放资源：

• 构造函数会使得对资源的引用计数加 1
• 而析构函数和赋值构造函数都会将对当前指向资源的引用计数减 1
• 当对资源的引用计数为 0 时，就会释放该资源

shared_ptr 的特点

既然shared_ptr使用引用计数来保存对资源的引用数，那么：

• shared_ptr的大小是原始指针的两倍，因为包含资源指针和引用计数
• 引用计数也是动态申请的，这个后面会解释
• 引用计数的改变必须是原子的，以避免出现并发修改而导致的错误

综上可以看出：shared_ptr的运行效率低于unique_ptr。

但在使用移动语义对shared_ptr进行操作时，由于不需要修改引用计数，所以其操作效率也是比较高的。

自定义delete函数

定义

自定义delete函数时，shared_ptr在定义时和unique_ptr有些不同，应该说是shared_ptr更为优雅：

auto loggingDel = [](Widget *pw)        // custom deleter
                  {                     
                    makeLogEntry(pw);
                    delete pw;
                  };
std::unique_ptr<                        // deleter type is
  Widget, decltype(loggingDel)          // part of ptr type
  > upw(new Widget, loggingDel);
std::shared_ptr<Widget>                 // deleter type is not
  spw(new Widget, loggingDel);          // part of ptr type

灵活性

shared_ptr即使使用了不同类型的delete函数，都可以放在同一个vector中：

auto customDeleter1 = [](Widget *pw) { … };    // custom deleters,
auto customDeleter2 = [](Widget *pw) { … };    // each with a
                                               // different type
std::shared_ptr<Widget> pw1(new Widget, customDeleter1);
std::shared_ptr<Widget> pw2(new Widget, customDeleter2);
std::vector<std::shared_ptr<Widget>> vpw{ pw1, pw2 };

因为pw1和pw2是属于同一个类型的，所以它们也可以赋值、所为参数传递等。但unique_ptr就不行，因为它们的定义形式不同，类型也就不一样。

大小

unique_ptr在使用自定义delete函数后，其占用会增大。但是，shared_ptr的大小确不会改变。

如上图所示，这是因为shared_ptr中的成员变量一个是指向类型的指针，一个是指向 Control Block 的指针。

所以新增的内容都会位于 Control Block 的堆区，而不会影响shared_ptr的大小。

有以下几种情况会创建 Control Block ：

1. 使用std::make_shared总是会创建 control block
2. 当使用独占指针（std::unique_ptr或std::auto_ptr）来创建一个shared_ptr时，因为独占指针不包含 control block
3. 当使用原始指针来创建一个shared_ptr时

尤其是第三点需要特别注意，也就是说：

当将一个原始指针用于创建多个shared_ptr时，就会有多个 Control Block。

那就意味着有多个 Reference Count，那么就会导致同一个指针会被释放多次的问题。

所以最稳妥的方式是使用make_shared。

比如像下面这样，pw就会被释放两次：

auto pw = new Widget;                          // pw is raw ptr
…
std::shared_ptr<Widget> spw1(pw, loggingDel);  // create control
                                               // block for *pw
…
std::shared_ptr<Widget> spw2(pw, loggingDel);  // create 2nd
                                               // control block
                                               // for *pw!

如果确实要使用原始指针，那么使用下面的方式才是正确的：

std::shared_ptr<Widget> spw1(new Widget,    // direct use of new
                             loggingDel);
std::shared_ptr<Widget> spw2(spw1);     // spw2 uses same
                                        // control block as spw1

shared_ptr不能用于数组

shared_ptr并没有像unique_ptr一样提供了std::shared_ptr<T[]>这样的功能函数，所以它不能作用于数组。