make_shared函数的主要功能是在动态内存中分配一个对象并初始化它,返回指向此对象的shared_ptr;由于是通过shared_ptr管理内存,因此一种安全分配和使用动态内存的方法。
如下为make_shared的使用:
从上述例子我们可以看出以下几点:
//p1指向一个值为"9999999999"的string shared_ptr< string> p1 = make_shared< string>( 10, '9'); shared_ptr< string> p2 = make_shared< string>( "hello"); shared_ptr< string> p3 = make_shared< string>();
2.make_shared模板实现
如下为make_shared的库函数实现版本:
我们依次分析上述的关键代码
template< typename _Tp, typename... _Args> inline shared_ptr<_Tp> make_shared(_Args&&... __args) { typedef typename std::remove_const<_Tp>::type _Tp_nc; return std::allocate_shared<_Tp>( std::allocator<_Tp_nc>(), std::forward<_Args>(__args)...); } template< typename _Tp, typename _Alloc, typename... _Args> inline shared_ptr<_Tp> allocate_shared( const _Alloc& __a, _Args&&... __args) { return shared_ptr<_Tp>(_Sp_make_shared_tag(), __a, std::forward<_Args>(__args)...); }
从上述关键代码可以看出: make_shared是组合使用可变参数模板与forward(转发)机制实现将实参保持不变地传递给其他函数。如最开始的string例子 。
//关键行1 template< typename _Tp, typename... _Args> inline shared_ptr<_Tp> make_shared(_Args&&... __args) //关键行2 std::forward<_Args>(__args)... //关键行3 return shared_ptr<_Tp>(_Sp_make_shared_tag(), __a, std::forward<_Args>(__args)...);
2)Args参数为右值引用(Args&&)和std::forward:是为了保持实参中类型信息的传递。这样当传递一个右值string&& 对象给make_shared时,就可以使用string的移动构造函数进行初始化。注意,两者必须结合使 用,缺一不可;
此外std::forward<_Args>(__args)...是采用 包扩展形式调用的,原理如下:补充说明:
shared_ptr< string> p1 = make_shared< string>( 10, '9'); //扩展如下,对两个参数分别调用std::forward return shared_ptr< string>(_Sp_make_shared_tag(), _a , std::forward< int>( 10), std::forward< char>(c));
② std::forward:是一个模板,通过显示模板实参来调用,调用后forward返回显示实参类型的右值引用。即,forward<T>的返回类型为T&&,在根据上述引用折叠原理即可保存参数是左值还是右值类型;比如:
1)参数为左值时,实参类型为普通的左值引用; T& &, T&& &,T& && =>T& 2)参数为右值时,实参类型为右值: T&& && => T&&
std::forward实现代码:
int i = 0; std::forward< int>(i), i将以 int&传递 std::forward< int>( 42), 42将以 int&&传递
/** * @brief Forward an lvalue. * @return The parameter cast to the specified type. * * This function is used to implement "perfect forwarding". */ template< typename _Tp> constexpr _ Tp&& forward (typename std::remove_reference<_Tp>::type& __t) noexcept { return static_cast<_Tp&&>( __t); } /** * @brief Forward an rvalue. * @return The parameter cast to the specified type. * * This function is used to implement "perfect forwarding". */ template< typename _Tp> constexpr _ Tp&& forward (typename std::remove_reference<_Tp>::type&& __t) noexcept { static_assert(! std::is_lvalue_reference<_Tp>::value, "template argument" " substituting _Tp is an lvalue reference type"); return static_cast<_Tp&&>( __t); }