Comment les performances et la surcharge des différents types de pointeurs intelligents C++ se comparent-elles ?

Comparaison des types de pointeurs intelligents C++ : unique_ptr : propriété exclusive, faible surcharge (taille de 1 pointeur) ; shared_ptr : propriété partagée, surcharge élevée (comptage de références, bloc de contrôle) low_ptr : référence faible, faible surcharge (taille de 1 pointeur). Scénarios applicables : Allocation/libération fréquente : unique_ptr Propriété partagée : shared_ptr ou faible_ptr Gestion de la mémoire par nombre de références : shared_ptr

Comparaison des performances et de la surcharge de différents types de pointeurs intelligents C++

Les pointeurs intelligents sont utilisés en C++ pour gérer le modèle de classe dynamique qui alloue de la mémoire. Ils offrent la commodité et la sécurité de la gestion de la mémoire, éliminant ainsi le besoin de gérer manuellement les pointeurs. Différents types de pointeurs intelligents offrent des capacités et des frais généraux différents, et il est essentiel de comprendre ces différences pour faire le meilleur choix pour votre application.

Types et frais généraux

Les types de pointeurs intelligents les plus couramment utilisés en C++ incluent :

• unique_ptr : Pointeur exclusif utilisé pour gérer le cycle de vie d'un seul objet. Overhead : Faible (taille de 1 pointeur)
• shared_ptr : Un pointeur avec propriété partagée, permettant à plusieurs pointeurs de référencer le même objet simultanément. Overhead : Élevé (compte de références, bloc de contrôle)
• weak_ptr : Référence faible, ne participe pas au décompte de références de l'objet, et n'empêchera pas la suppression de l'objet. Frais généraux : Faible (taille de 1 pointeur)

Comparaison des performances

Les performances des différents types de pointeurs intelligents varient en fonction des scénarios d'utilisation. Pour les opérations qui effectuent des allocations et des désallocations de pointeurs fréquentes, la surcharge inférieure unique_ptr se traduira par de meilleures performances.

Pour les cas de propriété partagée, shared_ptr est une solution robuste et facile à utiliser, mais son mécanisme de comptage de références introduit une surcharge. Dans ce cas, envisagez d'utiliser weak_ptr pour obtenir un partage sans propriété.

Cas pratique

Supposons que nous ayons une fonction qui doit gérer un conteneur de chaînes alloué dynamiquement. Nous pouvons utiliser différents types de pointeurs intelligents pour gérer le cycle de vie du conteneur :

// 使用 unique_ptr
void example_unique_ptr() {
  // 分配并初始化字符串容器
  auto container = std::make_unique<std::vector<std::string>>(100);

  // 对容器进行操作

  // 不再需要容器后，unique_ptr 自动释放它
}

// 使用 shared_ptr
void example_shared_ptr() {
  std::shared_ptr<std::vector<std::string>> container;

  {
    // 创建一个临时的 shared_ptr，指向动态分配的容器
    auto tmp = std::make_shared<std::vector<std::string>>(100);
    container = tmp;  // 将所有权转移到 container

    // 对容器进行操作
  }

  // 离开作用域时，tmp 失效，但 container 仍指向容器
  // 等到所有 shared_ptr 引用都被销毁后，容器才会被释放
}

// 使用 weak_ptr
void example_weak_ptr() {
  std::shared_ptr<std::vector<std::string>> container;

  {
    // 创建一个临时 shared_ptr，没有直接所有权
    auto tmp = std::make_shared<std::vector<std::string>>(100);
    std::weak_ptr<std::vector<std::string>> weak_container(tmp);

    // 对容器进行操作

    if (auto locked = weak_container.lock()) {
      // locked 现在是一个指向容器的 shared_ptr
    }
  }

  // 离开作用域时，tmp 失效，container 可能仍然存在
  // 如果没有其他 shared_ptr 引用容器，它会被释放
}

Guide de sélection

Le choix du type de pointeur intelligent le plus approprié dépend des besoins spécifiques de l'application :

• Propriété exclusive et allocation/libération fréquente Opérations : unique_ptr
• Propriété partagée et sensibilité aux frais généraux : weak_ptr ou shared_ptr
• Gérer la mémoire par nombre de références : shared_ptr

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!