std::allocate_shared, std::allocate_shared_for_overwrite

来自cppreference.com
< cpp‎ | memory‎ | shared ptr
 
C++
 
工具库
语言支持
类型支持（基本类型、RTTI）
库功能特性测试宏 (C++20)
动态内存管理
程序工具
协程支持 (C++20)
变参数函数
(C++20)
(C++26)
(C++11)
(C++20)
调试支持
(C++26)
(C++26)
(C++26)
三路比较
(C++20)(C++20)
(C++20)
(C++20)
(C++20)
(C++20)
(C++20)
(C++20)
(C++20)
(C++20)
(C++20)
(C++20)
(C++20)
(C++20)   
(C++20)(C++20)(C++20)
(C++20)(C++20)(C++20)
通用工具
日期和时间
函数对象
格式化库 (C++20)
(C++11)
关系运算符 (C++20 中弃用)
整数比较函数
(C++20)(C++20)(C++20)   
(C++20)
交换与类型运算
(C++20)
(C++14)
(C++11)
(C++23)
(C++11)
(C++23)
(C++11)
(C++11)
(C++17)
常用词汇类型
(C++11)
(C++17)
(C++17)
(C++17)
(C++11)
(C++11)
(C++17)
(C++17)
(C++23)
初等字符串转换
(C++17)
(C++17)
(C++17)

 
动态内存管理
未初始化内存算法
受约束的未初始化内存算法
分配器
垃圾收集器支持
(C++11)(C++23 前)
(C++11)(C++23 前)
(C++11)(C++23 前)
(C++11)(C++23 前)
(C++11)(C++23 前)
(C++11)(C++23 前)



 
std::shared_ptr
成员函数
修改器
观察器
(C++17)
(C++20 前*)
(C++26)
(C++26)
非成员函数
(C++20)
allocate_sharedallocate_shared_for_overwrite
(C++20)
(C++17)
(C++20 前)(C++20 前)(C++20 前)(C++20 前)(C++20 前)(C++20)
函数 (C++26 前*)
辅助类
(C++20)
推导指引(C++17)
 
在标头 <memory> 定义
template< class T, class Alloc, class... Args >
shared_ptr<T> allocate_shared( const Alloc& alloc, Args&&... args );
 (1) (C++11 起)
(T 非数组)
template< class T, class Alloc >
shared_ptr<T> allocate_shared( const Alloc& alloc, std::size_t N );
 (2) (C++20 起)
(T 为 U[])
template< class T, class Alloc >
shared_ptr<T> allocate_shared( const Alloc& alloc );
 (3) (C++20 起)
(T 为 U[N])
template< class T, class Alloc >

shared_ptr<T> allocate_shared( const Alloc& alloc, std::size_t N,

                               const std::remove_extent_t<T>& u );
 (4) (C++20 起)
(T 为 U[])
template< class T, class Alloc >

shared_ptr<T> allocate_shared( const Alloc& alloc,

                               const std::remove_extent_t<T>& u );
 (5) (C++20 起)
(T 为 U[N])
template< class T, class Alloc >
shared_ptr<T> allocate_shared_for_overwrite( const Alloc& alloc );
 (6) (C++20 起)
(T 非 U[])
template< class T, class Alloc >
shared_ptr<T> allocate_shared_for_overwrite( const Alloc& alloc, std::size_t N );
 (7) (C++20 起)
(T 为 U[])
1) 以 args 为 T 的构造函数的实参列表，构造 T 类型对象并将它包装于 std::shared_ptr。对象如同以表达式 ::new (pv) T(v) (C++20 前)std::allocator_traits<A2>::construct(a, pv, v) (C++20 起) 构造，其中 pv 是指向适合保有 T 类型对象的存储的内部 void* 指针，而 a 是重绑定到 std::remove_cv_t<T> 的分配器副本。存储通常大于 sizeof(T)，以为共享指针的控制块和 T 对象使用一次分配。此函数所调用的 std::shared_ptr 构造函数启用了以指向新构造的 T 类型对象指针调用 shared_from_this。所有内存分配都用 alloc 的副本执行，而它必须满足分配器 (Allocator) 的要求。此重载只有在 T 不是数组类型时才会参与重载决议。
2,3) 同 (1)，但所构造的对象是可能多维的数组，其每个非数组元素如同以表达式 std::allocator_traits<A2>::construct(a2, pv) 初始化，其中 A2 类型的 a2 是重绑定为管理 std::remove_cv_t<std::remove_all_extents_t<T>> 类型对象的分配器副本。重载 (2) 创建第一维上大小为 N 的数组。数组元素以其地址递增顺序初始化，而当其生存期结束时，以原本构造顺序的逆序销毁。
4,5) 同 (2,3)，但数组的每个元素从默认值 u 初始化。若 std::remove_extent_t<T> 自身不是数组类型，则这如同以与 (1) 中相同的分配器表达式进行，但把分配器重绑定到 std::remove_cv_t<std::remove_all_extents_t<T>>。否则，这如同以如 (1) 中的分配器表达式，从来自 u 的对应元素初始化（可能多维的）数组的每个非数组元素，但把分配器重绑定到 std::remove_cv_t<std::remove_all_extents_t<T>> 类型。重载 (4) 创建第一维上大小为 N 的数组。数组元素以其地址递增顺序初始化，而当其生存期结束时，以原本构造顺序的逆序销毁。
6) 若 T 非数组类型则同 (1)，而若 T 为 U[N] 则同 (3)，但默认初始化所创建的对象。
7) 同 (2)，但默认初始化各个数组元素。

对于 allocate_shared，通过表达式 std::allocator_traits<A2>::destroy(a, p) 销毁对象（或对于 (2-5) 为单独的数组元素） (C++20 起)，其中 p 是指向对象的指针而 a 是传递给 allocate_shared 的分配器的副本，重绑定到正在销毁的对象类型。

对于 allocate_shared_for_overwrite，对象（或若 T 为数组类型则为各个数组元素）将会以 p->~X() 销毁，其中 p 是指向对象的指针而 X 是对象的类型。

(C++20 起)

参数

alloc - 使用的分配器
args... - 构造 T 实例将要用到的实参列表
N - 所用的数组大小
u - 用以初始化数组每个元素的初值

返回值

T 类型实例的 std::shared_ptr。

异常

能抛出从 Alloc::allocate() 抛出的异常，或从 T 构造函数抛出的异常。若抛出异常，则 (1) 无效果。若异常在数组的构造中抛出，则已初始化元素以逆序销毁。 (C++20 起)

注解

类似 std::make_shared，此函数通常只进行一次分配，并将 T 对象与控制块都置于分配的内存块中（标准推荐但不要求如此，所有已知实现均如此）。alloc 的一个副本作为控制块的一部分存储，从而当所有共享及若引用计数抵达零时能用于它的解分配。

不同于 std::shared_ptr 构造函数，std::allocate_shared 不接受另外的自定义删除器：它用提供的分配器来进行控制块和 T 对象的析构，及其共享内存块的解分配。

std::shared_ptr 支持数组类型（从 C++17 起），但 std::allocate_shared 不支持。boost::allocate_shared 支持此功能。

(C++20 前)

构造函数以 U* 类型指针 ptr 启用 shared_from_this，表示它确定 U 是否拥有作为 std::enable_shared_from_this 特化的无歧义且可访问 (C++17 起)基类，而若如此，则构造函数求值语句： 

if (ptr != nullptr && ptr->weak_this.expired())
    ptr->weak_this = std::shared_ptr<std::remove_cv_t<U>>(
                         *this, const_cast<std::remove_cv_t<U>*>(ptr));

其中 weak_this 是 std::shared_from_this 的隐藏 mutable std::weak_ptr 成员。对 weak_this 成员的赋值不是原子的，且与任何到同一对象的潜在并发访问冲突。这确保将来对 shared_from_this() 的调用，将与此裸指针构造函数所创建的 shared_ptr 共享所有权。

上述解释代码中，测试 ptr->weak_this.expired() 是为确保当 weak_this 指示已有所有者时无须对它重赋值。从 C++17 起要求此测试。

功能特性测试宏 值 标准 功能特性
__cpp_lib_smart_ptr_for_overwrite 202002L (C++20) 进行默认初始化的智能指针创建（std::allocate_shared_for_overwrite, std::make_shared_for_overwrite, std::make_unique_for_overwrite）；重载 (6,7)

参阅

 构造新的 shared_ptr
(公开成员函数)
(C++20)
 创建管理一个新对象的共享指针
(函数模板)
来自“https://zh.cppreference.com/mwiki/index.php?title=cpp/memory/shared_ptr/allocate_shared&oldid=86663”