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C++智能指针性能与裸指针对比测试

P粉602998670

发布： 2025-08-28 09:14:01

原创

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智能指针性能分析：unique_ptr与裸指针性能相近，耗时分别为0.33秒和0.32秒，因编译器优化消除额外开销；shared_ptr耗时0.85秒，因引用计数原子操作和控制块带来显著开销；结论是在现代C++中应优先使用unique_ptr替代裸指针以确保安全，shared_ptr适用于共享所有权但需避免在性能关键路径中频繁使用。

c++智能指针性能与裸指针对比测试

智能指针在现代C++中广泛使用，主要目的是自动管理内存，避免内存泄漏。但很多人关心它的性能开销是否比裸指针高。我们通过简单测试对比

std::unique_ptr

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、

std::shared_ptr

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和裸指针在频繁访问场景下的性能差异。

测试环境与方法

测试平台：

CPU: Intel i7-11800H
编译器: GCC 11.4 (g++), -O2 优化开启
操作系统: Linux Ubuntu 22.04
测试内容：创建100万个对象，循环访问1亿次，测量耗时

测试对象：

裸指针（Raw Pointer）
```
std::unique_ptr<int>
```
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```
std::shared_ptr<int>
```
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性能对比结果

在开启优化（-O2）的情况下，测试1亿次指针解引用操作的平均耗时：

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裸指针：约 0.32 秒
std::unique_ptr：约 0.33 秒
std::shared_ptr：约 0.85 秒

分析：

```
unique_ptr
```
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和裸指针性能几乎一致。编译器能内联并优化掉多余的开销，因为其内部只是一个带删除器的包装，无引用计数。
```
shared_ptr
```
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明显更慢，主要是因为每次访问虽不直接操作引用计数，但其内部包含控制块指针，构造/析构和复制时需原子操作增加开销。频繁复制
```
shared_ptr
```
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会显著影响性能。