如果需要存儲刪除器，unique_ptr怎么沒有開銷？

Question

首先看一下C ++ Primer關於unique_ptr和shared_ptr ：
$ 16.1.6。 效率和靈活性

我們可以確定shared_ptr不將刪除器保存為直接成員，因為直到運行時才知道刪除器的類型。

因為刪除器的類型是unique_ptr類型的一部分，所以刪除器成員的類型在編譯時是已知的。 刪除器可以直接存儲在每個unique_ptr對象中。

所以似乎shared_ptr沒有刪除器的直接成員，但unique_ptr確實如此。 然而， 另一個問題的最高投票回答說：

如果您將deleter作為模板參數提供（如在unique_ptr ），則它是該類型的一部分，您不需要在此類型的對象中存儲任何其他內容 。 如果將deleteter作為構造函數的參數傳遞（如在shared_ptr ） ，則需要將其存儲在對象中 。 這是額外靈活性的代價，因為您可以為相同類型的對象使用不同的刪除器。

引用的兩段完全相互矛盾，讓我感到困惑。 更重要的是， 許多人說unique_ptr是零開銷，因為它不需要將刪除器存儲為成員。 但是，正如我們所知， unique_ptr有一個unique_ptr<obj,del> p(new obj,fcn)的構造函數，這意味着我們可以向它傳遞一個刪除器，因此unique_ptr似乎已將刪除器存儲為成員。 真是一團糟！

Answer 1

std::unique_ptr<T>很可能是零開銷（任何理智的標准庫實現）。 對於任意D ， std::unique_ptr<T, D>通常不是零開銷。

原因很簡單：如果刪除器是空的（因此是無狀態的）類型（例如std::default_delete instantiations），則可以使用Empty-Base Optimization來消除刪除器的存儲。

Answer 2

似乎讓你困惑的關鍵詞是“刪除器可以直接存儲”。 但是存儲類型為std::default_delete的刪除器沒有意義。 如果你需要一個，你可以創建一個std::default_delete{} 。

通常，無需存儲無狀態刪除程序，因為您可以按需創建它們。

Answer 3

Angew的回答非常徹底地解釋了發生了什么。

對於那些好奇的事情，看起來如何

template<typename T, typename D, bool Empty = std::is_empty_v<D>>
class unique_ptr
{
    T* ptr;
    D d;

    // ... 
};

template<typename T, typename D>
class unique_ptr<T, D, true> : D
{
    T* ptr;

    // ...
};

其中專門用於空刪除並利用空基優化 。

Answer 4

簡介：

unique_ptr 可以引入一些小的開銷，但不是因為刪除，而是因為當你從它移動時，value必須設置為null，如果你使用原始指針，你可以將舊指針留在容易出錯但合法的狀態，它仍然指向它指向的地方。 顯然智能優化器可以優化，但不能保證。

回到刪除者：

其他答案是正確的，但詳細說明。 所以這里是簡化版本，沒有提到EBO或其他復雜的術語。

如果deleter為空（沒有狀態），則不需要將其保留在unique_ptr中。 如果您需要它，您可以在需要時構建它。 您需要知道的是刪除類型（這是unique_ptr的模板參數之一）。

對於exaple，請考慮以下代碼，而不是演示無狀態對象的簡單創建。

#include <iostream>
#include <string>
#include <string_view>

template<typename Person>
struct Greeter{
    void greet(){
        static_assert(std::is_empty_v<Person>, "Person must be stateless");
        Person p; // Stateless Person instance constructed on demand
        std::cout << "Hello " << p() << std::endl;
    }
    // ... and not kept as a member.
};

struct Bjarne{
    std::string_view operator()(){
        return "Bjarne";
    }
};

int main() {
    Greeter<Bjarne> hello_bjarne;
    hello_bjarne.greet();
}