循环中创建std::unique_ptr出现对象内存地址重复问题问询

问题原因解答 #

你观察到的内存地址重复是C++标准库堆内存分配器的正常复用行为，不属于程序BUG，具体逻辑如下：

• 首先看对象生命周期：for循环体内部定义的std::shared_ptr<UniquePtrTest> sptr是单次循环的局部变量，每次循环迭代结束时，sptr就会离开作用域，其持有的对象引用计数归零，UniquePtrTest实例会被自动销毁，对应的堆内存会被内存分配器回收，标记为空闲状态。
• 其次是内存分配的优化逻辑：标准库内置的内存分配器为了提升分配效率、减少内存碎片，会优先将刚回收的、大小完全匹配当前申请需求的空闲内存块返回给新的分配请求。你的UniquePtrTest类占用内存大小固定，每次std::make_unique申请的内存大小一致，所以刚被回收的内存块会被反复分配给新创建的对象，就出现了地址重复的现象。
• 前两次单独创建的对象地址不重复的原因：你在main函数层级定义的sptr1、sptr2会在整个main函数运行期间保持存活，它们持有的对象内存不会被释放，自然不会被后续的分配请求复用。

如果要验证这个逻辑，可以手动延长循环内对象的生命周期：在循环外部定义一个std::vector<std::shared_ptr<UniquePtrTest>>容器，每次循环创建完sptr后将其存入容器，这样所有对象在循环结束前都不会被销毁，内存地址就不会出现重复。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者warden2018