Bagaimanakah prestasi dan overhed jenis penunjuk pintar C++ berbeza dibandingkan?

Perbandingan jenis penunjuk pintar C++: unique_ptr: pemilikan eksklusif, overhed rendah (saiz_ptr dikongsi: pemilikan bersama, overhed tinggi (pengiraan rujukan, blok kawalan: rujukan lemah, overhed rendah); Senario yang berkenaan: Peruntukan/pelepasan kerap: unique_ptr Pemilikan dikongsi: shared_ptr atau weak_ptr Pengurusan memori mengikut kiraan rujukan: shared_ptr

Perbandingan prestasi dan overhed bagi jenis penunjuk pintar C++ yang berbeza

digunakan dalam C++ jenis penunjuk pintar

urus templat Kelas dinamik yang memperuntukkan memori. Mereka menyediakan kemudahan dan keselamatan pengurusan memori, menghapuskan keperluan untuk mengurus penunjuk secara manual. Jenis penunjuk pintar yang berbeza menawarkan keupayaan dan overhed yang berbeza, dan memahami perbezaan ini adalah penting untuk membuat pilihan terbaik dalam aplikasi anda.

Jenis dan Overhed

Jenis penunjuk pintar yang paling biasa digunakan dalam C++ termasuk:

• unique_ptr:
Penuding eksklusif yang digunakan untuk mengurus kitaran hayat objek tunggal. Overhed: Rendah (saiz 1 penuding)
• shared_ptr:
Penunjuk dengan pemilikan dikongsi, membenarkan berbilang penuding merujuk objek yang sama secara serentak. Overhed: Tinggi (kiraan rujukan, blok kawalan)
• weak_ptr:
Rujukan lemah, tidak mengambil bahagian dalam kiraan rujukan objek dan tidak akan menghalang objek daripada dipadamkan. Overhed: Rendah (saiz 1 penuding)

Perbandingan prestasi

Prestasi jenis penunjuk pintar berbeza berbeza-beza bergantung pada senario penggunaan. Untuk operasi yang kerap melakukan peruntukan penunjuk dan deallocation, overhed yang lebih rendah unique_ptr

akan menghasilkan prestasi yang lebih baik.

Untuk kes pemilikan bersama, shared_ptr ialah penyelesaian yang mantap dan mudah digunakan, tetapi mekanisme pengiraan rujukannya memperkenalkan overhed. Dalam kes ini, pertimbangkan untuk menggunakan weak_ptr

untuk mencapai perkongsian bukan pemilikan.

Kes Praktikal

Andaikan kita mempunyai fungsi yang perlu menguruskan bekas rentetan yang diperuntukkan secara dinamik. Kami boleh menggunakan jenis penunjuk pintar yang berbeza untuk mengurus kitaran hayat bekas:

// 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
}

Panduan Pemilihan

Memilih jenis penunjuk pintar yang paling sesuai bergantung pada keperluan khusus aplikasi:

• Pemilikan eksklusif dan peruntukan/pelepasan yang kerap Operasi: unique_ptr
• Berkongsi pemilikan dan kepekaan terhadap overhed: weak_ptr atau shared_ptr
• Urus memori mengikut kiraan rujukan: shared_ptr

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah prestasi dan overhed jenis penunjuk pintar C++ berbeza dibandingkan?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!