process(sp)与process(std::shared_ptr<int>(sp))的区别及引用计数疑问

代码示例 #

void process(std::shared_ptr<int> ptr) {
  std::cout << "inside the process function:" << ptr.use_count() << "\n";
}

int main() {
  auto sp = std::make_shared<int>();
  process(sp);
  process(std::shared_ptr<int>(sp));
  return 0;
}

问题 #

上述代码中两次调用process函数的输出均为2，这是为什么？
我原本认为第二次输出应该是3。std::shared_ptr<int>(sp)不是sp的副本吗？process函数的形参std::shared_ptr<int> ptr不又是一次拷贝吗？

解答 #

核心原因是临时shared_ptr对象作为函数参数时，会触发移动构造而非拷贝构造，避免了多余的引用计数增长：

• 第一次调用process(sp)：
  sp是左值，传递给形参ptr时执行拷贝构造，引用计数从1（main中的sp）增加到2，所以函数内输出2。函数结束后ptr销毁，引用计数回落至1。

• 第二次调用process(std::shared_ptr<int>(sp))：

  1. std::shared_ptr<int>(sp)是临时右值对象，创建它时拷贝sp，引用计数变为2；
  2. 把这个临时对象传递给形参ptr时，编译器会选择移动构造而非拷贝构造——移动构造只是转移临时对象的所有权，不会增加引用计数，同时临时对象会被立即销毁，引用计数维持在2；
  3. 进入process函数时，ptr的引用计数自然还是2。

你之前误以为会两次拷贝，是忽略了C++对临时右值参数的优化逻辑：移动语义避免了不必要的引用计数操作，既提升效率，也让最终的引用计数结果和第一次调用一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Zacon7