如何使用std :: make_shared避免大内存分配

Question

假设我有一些任意的类,A:

class A {
 //... stuff
};

我想调用一个外部API,它接受一个类型的共享指针,就像这样(我不能改变这个接口):

//...much later
void foo(std::shared_ptr<A> _a){
    //operate on _a as a shared_ptr
}

但是,在我正在使用的(遗留)代码中,我正在使用的类A实例被分配在堆栈上(我无法解决):

A a;
//...some stuff on a
//Now time to call foo

除此之外,A类的实例非常大,每个实例大约1 GB.

我知道我可以打电话

foo(std::make_shared<A> a);

但这会为A副本分配内存,我真的很想避免.

题

有没有办法将一些调用std::make_shared(可能是move语义)一起破解,这样我就不会被迫为另一个A类实例分配内存？

我尝试过这样的事情:

foo(std::make_shared<A>(std::move(a)));

但据我所知,A仍然创造了一个新的实例.

示例代码

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;


class A{
    public:
    A(int _var=42) : var(_var){cout << "Default" << endl;}
    A(const A& _rhs) : var(_rhs.var){cout << "Copy" << endl;}
    A(A&& _rhs) : var(std::move(_rhs.var)){cout << "Move" << endl;}
    int var;
};

void foo(std::shared_ptr<A> _a){
    _a->var = 43;
    cout << _a->var << endl;
}

int main() {
    A a;
    cout << a.var << endl;
    foo(std::make_shared<A>(std::move(a)));
    cout << a.var << endl;
    a.var = 44;
    foo(std::make_shared<A>(std::move(a)));
    cout << a.var << endl;
    return 0;
}

输出:

默认值
42
移动
43
42
移动
43
44

Answer 1

shared_ptr对于允许"具有非空存储指针的空实例" 的构造函数,这是可能的:

A x;
std::shared_ptr<A> i_dont_own(std::shared_ptr<A>(), &x);

(这是cppreference文档中的"overload(8)" .)

Answer 2

如果你知道你传递给的共享指针foo()不会被存储,复制等,即不会比你的对象寿命更长,你可以std::shared_ptr使用空删除器指向堆栈上的对象:

void emptyDeleter( A * ) {}

A a;
foo( std::shared_ptr<A>( &a, emptyDeleter ) );

你需要再次确保共享指针或它的副本不会比对象更长,并且很好地记录了这个hack.

Answer 3

假设类A支持移动语义,请执行以下操作:

std::shared_ptr<A> newA = make_shared<A> (std::move (_a));

不要再使用_a了,只能使用newA.您现在可以传递newA给该功能.

如果类A不支持移动语义,则没有安全/理智的方法来执行此操作.任何黑客只会发生工作,并可能在未来破裂.如果您控制了足够的类代码,则可以添加对移动语义的支持.

但据我所知,仍然创建了一个新的A实例.

你为什么在乎？您要避免的是复制实例中的所有数据,这样做.

移动语义的关键是将数据从一个实例移动到另一个实例,而不必进行分配/复制/释放.当然,这会使原始实例"空",所以不要再使用它了.