std::shared_ptr

Question

c++的std::shared_ptr，当同时创建几万个时，然后一起释放，为什么内存不会减少？
测试发现：当数量小于1万时能正常释放，当数量在4万时内存只释放一半，当数量为5万时内存全部不释放，内存没有释放的情况下再创建小于5万个智能指针时，内存不会增加

Answer 1

基于Monster 组和GPT的调写：

• std::shared_ptr 是一种智能指针，用于管理动态分配的对象的生命周期。当所有指向一个对象的 shared_ptr 都被销毁时，该对象会被自动删除。但是，在创建大量 shared_ptr 的情况下，可能会发生内存泄漏的问题，即使 shared_ptr 已经被销毁，分配的内存可能仍然没有被释放。

• 这种情况可能是由于 shared_ptr 内部维护了一个计数器，用于记录指向同一个对象的 shared_ptr 的数量。当计数器降为零时，shared_ptr 会自动释放分配的内存。但是，由于计数器是一个原子操作，当创建大量 shared_ptr 时，同步开销可能会变得很大，从而导致内存释放的延迟。

• 另外，内存管理器也可能会影响 shared_ptr 的内存释放行为。一些内存管理器可能会在内存使用过多时延迟释放内存，以提高性能。这可能会导致 shared_ptr 释放内存的延迟。

• 在你的测试中，当数量小于1万时，内存正常释放，这是因为计数器的同步开销和内存管理器的影响并不明显。但是，当数量增加到4万或5万时，同步开销变得更大，内存管理器的影响也变得更加明显，导致内存释放的延迟。

• 如果你想确保在大量创建 shared_ptr 的情况下不会出现内存泄漏，可以考虑以下几种解决方案：
• 使用 std::make_shared 函数，它可以在单次内存分配中同时分配 shared_ptr 对象和动态分配的对象，从而减少同步开销和内存管理器的影响。
• 使用 std::shared_ptr 的重载构造函数，可以指定一个自定义的删除器，用于在所有 shared_ptr 都被销毁时释放动态分配的对象。
• 使用其他的智能指针，如 std::unique_ptr，它不需要维护计数器，从而避免同步开销。
• 避免同时创建大量 shared_ptr，尽量采用其他的内存管理技术，如内存池或对象池，来避免频繁的内存分配和释放。