C++中智能指针shared_ptr,其本身指针对象大小分析
创始人
2024-05-31 16:22:39

说明shared_ptr本身的大小与其所持有的指针对象的大小之间的关系:

#include
#include
int main(){std::shared_ptr ptr(newint(42));std::cout << "sizeof(std::shared_ptr): " << sizeof(ptr) << std::endl;std::cout << "sizeof(int*): " << sizeof(int*) << std::endl;std::cout << "sizeof(int): " << sizeof(int) << std::endl;return0;
}

在这个例子中,创建了一个shared_ptr对象,它指向一个int类型的变量,并输出了shared_ptr、指针和整数类型的大小。

在我的机器上(64位操作系统),上述代码输出如下:

sizeof(std::shared_ptr): 16
sizeof(int*): 8
sizeof(int): 4

可以看到,shared_ptr的大小为16字节,因为它要维护指向所持有对象的指针、引用计数和其他相关信息。而指针类型int*的大小为8字节(因为我的机器是64位的),而int类型的大小为4字节。

因此,可以发现shared_ptr本身的大小与其所持有的指针对象的大小并没有直接关系,而是取决于shared_ptr本身的实现。

下面是 shared_ptr 的实现可能会包含的一些内存内容:

  1. 指针指向的对象所占用的内存空间。

  1. 引用计数器,用于记录有多少个 shared_ptr 对象共享同一个指针,以便在最后一个 shared_ptr 对象被销毁时释放对象所占用的内存空间。引用计数器通常是一个原子类型,以确保多线程环境下的正确性。

  1. 指向自定义删除器的指针(如果有的话),用于在销毁对象时执行特定的删除操作。

  1. 指向控制块的指针,控制块是一个内部结构,包含引用计数器和自定义删除器的指针,还可能包含其他的元数据信息。

总之,shared_ptr 的实现包含了指针指向的对象、引用计数器、自定义删除器的指针以及控制块等内存内容。这些内容都会占用一定的内存空间,并且会影响 shared_ptr 的性能和行为。

通常情况下,std::shared_ptr对象的大小为16字节,如果所持有的指针类型是内置类型或指向普通的堆分配对象,则通常为16字节。这是因为对于内置类型和普通的堆分配对象,不需要使用自定义删除器或其他额外的控制块信息。

但是,如果所持有的指针类型是指向自定义对象或使用了自定义删除器的对象,则std::shared_ptr对象的大小通常会变为24字节。这是因为这些情况下需要使用额外的控制块来管理自定义对象或删除器的信息,从而导致std::shared_ptr对象的大小增加到24字节。

需要注意的是,这只是一种通用的情况,实际上std::shared_ptr对象的大小可能会有所不同,具体取决于编译器的实现和操作系统的位数。

std::shared_ptr来获取指向对象指针大小、指向控制块指针大小和引用计数大小。

#include
#include
int main(){std::shared_ptr p(newint(42));std::cout << "Size of shared_ptr object: " << sizeof(p) << std::endl;std::cout << "Size of pointed object: " << sizeof(*p) << std::endl;std::cout << "Size of control block: " << sizeof(std::_Sp_counted_base<>*)<< std::endl;std::cout << "Size of reference count: " << sizeof(p.use_count()) << std::endl;return0;
}

解释:

  • 创建了一个std::shared_ptr对象 p 并将其指向一个int类型的对象。

  • sizeof(p) 返回指向std::shared_ptr对象的指针大小。

  • sizeof(*p) 返回指向的int对象的大小。

  • sizeof(std::_Sp_counted_base<>*) 返回指向std::shared_ptr对象的控制块的指针大小。

  • p.use_count() 返回引用计数的大小。

请注意,std::_Sp_counted_base<>是std::shared_ptr内部使用的类,它跟踪指向对象的指针和引用计数,这就是控制块的作用。因此,我们使用 sizeof(std::_Sp_counted_base<>*) 来获取指向控制块的指针大小。

注意,每个操作系统的指针大小可能不同。例如,64位操作系统上的指针大小通常为8个字节。因此,上述代码返回的值可能因操作系统而异。

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