为什么使用 std::make_* 而不是构造函数更好？

Question

STL 中有一些函数以 make_ 前缀开头，例如 std::make_pair、std::make_shared、std::make_unique 等。为什么更好的做法是使用他们而不是简单地使用构造函数 ?

auto pair2 = std::pair< int, double >( 1, 2.0 );
auto pair3 = std::make_pair( 1, 2.0 );

std::shared_ptr< int > pointer1 = std::shared_ptr< int >( new int( 10 ) );
std::shared_ptr< int > pointer2 = std::make_shared< int >( 10 );

我只是看到这些函数使代码更短了一点，但仅此而已吗？
还有其他优势吗？
这些功能使用起来安全吗？

Answer 1

虽然这可能是主观的，但这种技术的一个主要优势是：

write code against interfaces, not implementations

本质上，函数模板实例化根据您传递的参数执行类型推导，而 class 模板实例化则不会。因此，您不必像直接实例化 class 时那样传递模板参数。

不过应该注意，这不是关于 "saving a few characters"，而是关于使您的代码更通用，并避免在您的函数调用中绑定到具体类型。

然而，情况并非总是如此，正如您的 std::make_shared 示例所示，在某些情况下您必须将类型作为模板参数传递。但是，作为 Herb Sutter points out，使用 std::make_shared 时还有其他几个优点：

你应该首先写清楚和正确，std::make_shared 实现了这两个（主观，但我同意）
使用 std::make_shared 效率更高，因为它会一次性分配您的对象以及 shared_ptr 对象，从而降低分配开销并可能实现更好的缓存对齐.

Answer 2

make_unique 向您隐藏了 "raw" 指针，这通常是一件好事 - 它不易出错。 make_shared 可能会改善 shared_ptr<X> 实例的内存分配。通常当你使用 shared_ptr<X> 构造函数时，它会分配内存两次，第一次是 X 的实例，第二次是它的内部数据（例如引用计数器）。 make_shared 启用优化 - 它将创建包含 X 和引用计数器的单个内部结构，因此它将执行单个内存分配。和以前一样它隐藏了原始指针。

Answer 3

除了启用参数推导的好处（如其他答案中已经提到的），还有一些其他好处。

std::make_pair<T1, T2> 只是 而不是 return std::pair<T1, T2>。如果您使用 std::ref 传递一个值，那么 returned 对将不会存储 std::reference_wrapper，它会存储一个引用。

std::make_shared 可以合并分配。 shared_ptr 需要一些地方来保存无法直接存储在 shared_ptr 中的引用计数、弱指针列表等内容。这些可以与正在创建的对象组合在一起，在一个稍大的块中而不是在两个单独的块中。

std::make_shared 和 std::make_unique 都确保在抛出异常时不会留下任何对象。如果您将函数调用为 f(std::shared_ptr<int>(new int), std::shared_ptr<int>(new int))，那么编译器可能会先分配两个 int 对象，然后构造两个 shared_ptr<int> 对象。如果 second 分配失败，并且尚未设置 shared_ptr<int> 对象以在销毁时释放内存，那么就会发生内存泄漏。 std::make_shared 和 std::make_unique 在函数调用中结合了 int 的分配和 std::shared_ptr<int> 的构造，以及 int 的另一个分配和 int 的另一个构造=26=] 在另一个函数调用中。函数调用不能重叠，所以如果第二次分配失败，已经有一个共享指针将被销毁，同时撤消第一次分配。

为什么使用 std::make_* 而不是构造函数更好？

Why is it better to use std::make_* instead of the constructor?

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