Можно ли определить как был создан shared_ptr: через make_shared или через конструктор?

Question

Имеем два std::shared_ptr указателя на объекты:

p1, созданный с помощью std::make_shared<>().
p2, созданный с помощью конструктора класса std::shared_ptr.

std::shared_ptr<Object> p1 = std::make_shared<Object>("foo");
std::shared_ptr<Object> p2(new Object("foo"));

Есть куча информации о том, что поведение p1 и p2 несколько различается (Difference in make_shared and normal shared_ptr, раздел Notes на cppreference, и т. д.), и есть ситуации где один метод имеет преимущества перед другим.

Вопрос: возможно ли имея p1 и p2 определить во время работы программы, были ли они созданы через std::make_shared или через конструктор?

Если нельзя этого сказать точно, можно ли попробовать "покопаться внутри" и сделать обоснованное предположение?

Стандарт C++ не имеет значения (хоть С++23), также подойдут решения, специфичные для конкретных компиляторов, если это делает задачу проще.

Answer 1

Проверял на трех стандартных библиотеках: libstdc++, libc++, и MSVC STL.

На всех трех, make_shared хранит мета-информацию и объект в одном блоке памяти (чтобы два раза не звать new), а при ручном выделении памяти этого не происходит.

На всех трех, shared_ptr хранит в себе два указателя - на объект и на мета-информацию, именно в таком порядке.

Берем второй указатель, и проверяем, указывает ли он в середину блока памяти, лежащей по первому указателю, или еще куда-то. Для этого нужно знать длину этого блока - для этого есть всякие платформо-зависимые функции (проверял только на линуксе и на mingw через wine, мака нет).

#include <cstddef>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <memory>

#ifdef __APPLE__
#include <malloc/malloc.h>
#else // Windows and Linux
#include <malloc.h>
#endif

template <typename T>
bool is_from_make_shared(const std::shared_ptr<T> &ptr)
{
    static_assert(sizeof(ptr) == sizeof(void *) * 2);
    char *a, *b; // a is object ptr, b is control block ptr.
    std::memcpy(&a, &ptr, sizeof(char *));
    std::memcpy(&b, (char *)&ptr + sizeof(char *), sizeof(char *));

    if (a < b)
        return false;

    std::size_t size = 
    #if defined(_WIN32)
    _msize(b);
    #elif defined(__APPLE__)
    malloc_size(b);
    #else
    malloc_usable_size(b);
    #endif

    return (char *)a < b + size;
}

struct alignas(64) A {};

int main()
{
    std::cout << is_from_make_shared(std::make_shared<int>(42)) << '\n'; // 1
    std::cout << is_from_make_shared(std::shared_ptr<int>(new int(42))) << '\n'; // 0
    std::cout << is_from_make_shared(std::make_shared<A>()) << '\n'; // 1
    std::cout << is_from_make_shared(std::shared_ptr<A>(new A)) << '\n'; // 1
}

БЛОГ НА HUSL

Можно ли определить как был создан shared_ptr: через make_shared или через конструктор?

Ответы (1 шт):