Как работает счетчик ссылок в std::shared_ptr?

Счетчик ссылок в std::shared_ptr хранится в отдельном объекте — блоке управления (control block).

Блок управления создается:

• При первом создании std::shared_ptr из указателя.
• При создании std::shared_ptr с пользовательским удалителем или аллокатором.
• При использовании std::make_shared или std::allocate_shared.

Этот блок управления содержит как минимум два счетчика:

1. Счетчик сильных ссылок (strong count): Увеличивается при создании или копировании std::shared_ptr. Уменьшается при уничтожении std::shared_ptr. Когда этот счетчик становится нулем, освобождается управляемый объект.
2. Счетчик слабых ссылок (weak count): Увеличивается при создании std::weak_ptr из std::shared_ptr. Уменьшается при уничтожении std::weak_ptr. Блок управления освобождается, когда оба счетчика — сильных и слабых ссылок — становятся нулем.

Использование std::make_shared предпочтительнее прямого создания из new, так как оно может аллоцировать объект и блок управления одним блоком памяти, что улучшает производительность и уменьшает фрагментацию.

Счетчики атомарны, что делает std::shared_ptr безопасным для использования в многопоточных сценариях, хотя доступ к самому управляемому объекту не синхронизирован по умолчанию.

Пример:

cpp