如何高效传递与共享shared_ptr所有权？三类实现方案性能对比

先直接给结论：Option 2的实现性能最优，这和你在Visual Studio 2017里的基准测试结果完全一致。咱们逐个拆解这三个选项的底层逻辑，就能明白为什么会这样：

各选项的性能分析 #

Option 1：值传递+直接赋值 #

void setI_1(shared_ptr<int> i) { m_i = i; }

调用这个函数时，实参会先拷贝构造形参i（这会触发一次原子操作来增加引用计数），然后函数内部把i赋值给m_i，又会触发一次原子操作的拷贝。等于一次调用要做两次引用计数的原子增减，开销是最大的，完全不推荐。

Option 2：值传递+std::move #

void setI_2(shared_ptr<int> i) { m_i = move(i); }

这个选项的巧妙之处在于利用了std::move转移所有权：

• 如果传入的是右值（比如临时创建的shared_ptr<int>{new int(42)}），形参i会通过移动构造创建，这只是简单地转移指针和引用计数的所有权，没有原子操作；然后内部move(i)给m_i又是一次移动，同样无原子开销，全程几乎零额外成本。
• 如果传入的是左值（比如一个已有的shared_ptr<int>变量），形参i会先拷贝构造（一次原子操作），但内部的move(i)会把i的所有权转移给m_i，这一步没有原子操作。相比Option 1少了一次原子拷贝，开销大幅降低。

Option 3：const引用+直接赋值 #

void setI_3(shared_ptr<int> const& i) { m_i = i; }

这个选项的逻辑是：通过const引用避免形参的拷贝，内部赋值给m_i时做一次拷贝（一次原子操作）。看起来和传入左值时的Option 2成本差不多，但有个明显的短板：

• 当传入右值时，const引用会绑定到临时对象，然后赋值给m_i还是要做一次拷贝（原子操作），而Option 2对右值的处理是纯移动，完全没有原子开销，这时候Option 3的性能就会落后。这也是你测试中部分场景Option 3性能更差的原因。

总结 #

• 优先选Option 2，它在所有场景下都能保证最优或接近最优的性能，不管传入左值还是右值都能高效处理。
• Option 3只在传入左值的场景下性能接近Option 2，但面对右值时会有额外开销，通用性不如Option 2。
• Option 1因为双重拷贝的原子开销，性能最差，完全不建议使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1899020