如何为std::make_shared创建支持传参的别名？

现有一个线程安全变量包装类ThreadSafeVar，希望为std::shared_ptr<ThreadSafeVar<T>>创建别名ThreadSafePtr<T>，同时为std::make_shared<ThreadSafeVar<T>>创建可接收参数的别名，实现类似ThreadSafePtr<int> a = ThreadSafePtr_make<int>(2)的调用，但原代码中的两种别名方式均无法支持参数传递。

原代码问题点：

• ThreadSafePtr_make将std::make_shared<ThreadSafeVar<T>>赋值给变量，实际绑定的是无参版本的函数指针，传递参数会因签名不匹配报错。
• ThreadSafePtr_make2尝试用模板函数指针，但调用时无法推导Args模板参数，导致编译失败。

直接定义一个模板函数，内部调用std::make_shared<ThreadSafeVar<T>>并完美转发参数，这是最简洁且兼容所有参数场景的方案。

修改后的完整代码 #

#include <memory>
#include <mutex>

template<typename T>
class ThreadSafeVar
{
    T value;
    std::mutex mutex{};

public:
    template<typename... Args>
    ThreadSafeVar(Args&&... args) : value{ std::forward<Args>(args)... } {}
    ThreadSafeVar(ThreadSafeVar&) = delete;
    ThreadSafeVar(ThreadSafeVar&&) = delete;
    ThreadSafeVar& operator=(ThreadSafeVar&) = delete;
    ThreadSafeVar& operator=(ThreadSafeVar&&) = delete;

    class Lock
    {
        friend class ThreadSafeVar<T>;
        T& ref;
        std::unique_lock<std::mutex> lock;
        Lock(ThreadSafeVar* tsvar) : ref{ tsvar->value }, lock{ tsvar->mutex } {}
    public:
        T & get() const { return ref; }
    };

    Lock lock() { return Lock{ this }; }
};

template<typename T>
using ThreadSafePtr = std::shared_ptr<ThreadSafeVar<T>>;

// 核心：用模板函数包装std::make_shared，完美转发参数
template <typename T, typename... Args>
constexpr ThreadSafePtr<T> ThreadSafePtr_make(Args&&... args) {
    return std::make_shared<ThreadSafeVar<T>>(std::forward<Args>(args)...);
}

int main()
{
    ThreadSafePtr<int> a = std::make_shared<ThreadSafeVar<int>>(2);
    a->lock().get()++;
    
    // 现在所有调用均正常
    ThreadSafePtr<int> b = ThreadSafePtr_make<int>();
    ThreadSafePtr<int> c = ThreadSafePtr_make<int>(2);
    // 支持多参数构造（比如T是std::pair的情况）
    ThreadSafePtr<std::pair<int, std::string>> d = ThreadSafePtr_make<std::pair<int, std::string>>(10, "test");

    return 0;
}

方案说明 #

1. 完美转发：通过std::forward<Args>(args)...保证参数的左值/右值属性不变，和直接调用std::make_shared的效率一致。
2. 兼容所有参数场景：支持ThreadSafeVar<T>构造函数的任意参数组合，包括无参、单参、多参、甚至带默认值的参数。
3. 编译期优化：constexpr修饰保证在编译期即可完成实例化（符合C++17及以上标准）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者H.v.M.