std::make_shared 是 C++ 標準庫中的一個函數模板，用于簡化智能指針 std::shared_ptr 的創建過程。引入 std::make_shared 的主要原因是提高代碼的安全性、性能和可讀性。以下是詳細分析：

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1. 安全性提升

避免顯式調用 new 導致的錯誤

在不使用 std::make_shared 的情況下，我們通常手動調用 new 來分配內存并初始化對象：

std::shared_ptr<MyClass> ptr(new MyClass(arg1, arg2));

這種方式容易引發以下問題：

• 異常安全問題：如果在 new 和 std::shared_ptr 構造之間拋出異常，會導致資源泄漏。
• 內存管理錯誤：手動調用 new 容易忘記釋放資源。

使用 std::make_shared 后，這些問題都被封裝到函數內部，減少了手動操作的可能性：

auto ptr = std::make_shared<MyClass>(arg1, arg2);

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避免顯式分配內存導致的錯誤

std::make_shared 內部會同時完成內存分配和對象構造，確保兩者是一致的。而直接使用 std::shared_ptr(new T) 可能會出現分配內存失敗但對象已經構造完成的情況，從而導致內存泄漏。

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2. 性能優化

減少一次內存分配

普通方式創建 std::shared_ptr 時，通常需要兩次內存分配：

1. 分配一塊內存存儲 std::shared_ptr 的控制塊（包含引用計數等元信息）。
2. 分配另一塊內存存儲實際的對象。

而 std::make_shared 將這兩塊內存合并成一次分配，提高了內存分配效率。這尤其在頻繁創建對象時會有顯著的性能提升。

緩存局部性

由于 std::make_shared 將控制塊和對象存儲在一起，訪問控制塊時的緩存命中率更高，從而提升了程序的整體性能。

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3. 提高代碼可讀性和簡潔性

使用 std::make_shared 可以使代碼更加簡潔和直觀：

// 普通方式
std::shared_ptr<MyClass> ptr(new MyClass(arg1, arg2));// 使用 make_shared
auto ptr = std::make_shared<MyClass>(arg1, arg2);

后者不僅減少了代碼量，還避免了重復書寫 new，使代碼更易于閱讀和維護。

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4. 示例對比

普通方式

std::shared_ptr<int> ptr(new int(42)); // 顯式調用 new
*ptr = 10; // 修改對象

使用 make_shared

auto ptr = std::make_shared<int>(42); // 自動分配和構造
*ptr = 10; // 修改對象

可以看到，std::make_shared 的語法更加簡潔且不易出錯。

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5. 總結

std::make_shared 的優點包括：

• 提高安全性（避免資源泄漏和異常問題）。
• 提高性能（減少內存分配次數，提高緩存命中率）。
• 提高代碼可讀性和簡潔性。

因此，在現代 C++ 編程中，推薦優先使用 std::make_shared 來創建 std::shared_ptr。

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參考資料

• C++ Reference: std::make_shared
• Effective Modern C++: Item 14