enable_shared_from_this其實(shí)是智能指針中的內(nèi)容,它的作用就是用于在類的內(nèi)部,返回一個(gè)this的智能指針。
對(duì)于enable_shared_from_this,初學(xué)者可能不明白它的使用場(chǎng)景和使用的必要性,可能有得童鞋們會(huì)問既然有了this這個(gè)指向自己的指針, 為什么還需要enable_shared_from_this這個(gè)東西呢,直接用this代替不就好了嗎?
我們來看看以下代碼例子,如果先不運(yùn)行,你能看出什么問題嗎?
#include <iostream>class Person{public: Person() = default; ~Person(){ }; std::shared_ptr<Person> getPtr(){ return std::shared_ptr<Person>(this); }};int main() { std::shared_ptr<Person> person = std::make_shared<Person>(); std::shared_ptr<Person> person1 = person->getPtr(); std::cout << "person.use_count() = " << person.use_count() << std::endl; std::cout << "person1.use_count() = " << person1.use_count() << std::endl; return 0;}
以上代碼運(yùn)行崩潰報(bào)錯(cuò)了,這是為什么呢?
崩潰信息
這是因?yàn)橹挥幸粋€(gè)Person的指針,但是卻被兩個(gè)智能指針shared_ptr持有,而它們的引用計(jì)數(shù)都是1,因此當(dāng)main函數(shù)運(yùn)行完畢后兩個(gè)智能指針釋放時(shí)都對(duì)同一個(gè)Person指針進(jìn)行釋放導(dǎo)致的崩潰。
如果我們能讓兩個(gè)智能指針shared_ptr共享同一個(gè)引用計(jì)數(shù),那么這個(gè)崩潰問題就迎刃而解了。而通過讓Person繼承基類enable_shared_from_this,然后在函數(shù)getPtr中 調(diào)用基類的shared_from_this就能返回一個(gè)this的智能指針,這樣即可實(shí)現(xiàn)讓多個(gè)智能指針共享同一個(gè)引用計(jì)數(shù),而達(dá)到銷毀時(shí)只釋放一次的目的。這就是enable_shared_from_this存在的必要性, 這也是this無法替代的功能點(diǎn)。
如下是實(shí)例代碼:
#include <iostream>class Person:public std::enable_shared_from_this<Person>{public: Person() = default; ~Person(){ }; std::shared_ptr<Person> getPtr(){ return shared_from_this(); }};int main() { std::shared_ptr<Person> person = std::make_shared<Person>(); std::shared_ptr<Person> person1 = person->getPtr(); std::cout << "person.use_count() = " << person.use_count() << std::endl; std::cout << "person1.use_count() = " << person1.use_count() << std::endl; return 0;}
通過運(yùn)行調(diào)試打印,我們可以看到這person和person1這兩個(gè)智能指針的引用計(jì)數(shù)都變?yōu)榱?,這是正確的。
通過兩個(gè)實(shí)例代碼的對(duì)比,我們可以發(fā)現(xiàn)問題的根源所在就是我們?cè)诜祷豻his的智能指針時(shí),直接調(diào)用std::shared_ptr構(gòu)造函數(shù)傳入裸指針的方式構(gòu)造一個(gè)智能指針, 而在之前的介紹中我們提到過使用智能指針shared_ptr時(shí)盡量使用std::make_shared進(jìn)行智能指針的構(gòu)造,避免直接調(diào)用std::shared_ptr構(gòu)造函數(shù)傳入裸指針的方式進(jìn)行構(gòu)造。
更多關(guān)于enable_shared_from_this的實(shí)踐對(duì)比可以參照官網(wǎng)學(xué)習(xí):https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/enable_shared_from_this
我們通過源碼的方式來分析下enable_shared_from_this的實(shí)現(xiàn)原理,enable_shared_from_this的源碼非常簡(jiǎn)短:
template<class _Tp>class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS enable_shared_from_this{ mutable weak_ptr<_Tp> __weak_this_;protected: _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR enable_shared_from_this() _NOEXCEPT {} _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY enable_shared_from_this(enable_shared_from_this const&) _NOEXCEPT {} _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY enable_shared_from_this& operator=(enable_shared_from_this const&) _NOEXCEPT {return *this;} _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY ~enable_shared_from_this() {}public: _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY shared_ptr<_Tp> shared_from_this() {return shared_ptr<_Tp>(__weak_this_);} _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY shared_ptr<_Tp const> shared_from_this() const {return shared_ptr<const _Tp>(__weak_this_);}#if _LIBCPP_STD_VER > 14 _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY weak_ptr<_Tp> weak_from_this() _NOEXCEPT { return __weak_this_; } _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY weak_ptr<const _Tp> weak_from_this() const _NOEXCEPT { return __weak_this_; }#endif // _LIBCPP_STD_VER > 14 template <class _Up> friend class shared_ptr;};
通過源碼我們可以發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)模版類,將自身類型以模版參數(shù)的形式傳入到父類,這是典型的CRTP應(yīng)用,關(guān)于CRTP之前我們已經(jīng)介紹過了,這里不再累贅。感興趣的童鞋們可以參考之前的博文:
enable_shared_from_this對(duì)外只提供了一個(gè)weak_from_this公共方法,其內(nèi)部通過以為弱引用的智能指針weak_ptr構(gòu)造了一個(gè)shared_ptr,這里并沒有什么問題, 問題這個(gè)弱引用的智能指針__weak_this_它是在哪里初始化的呢?我們通shared_ptr的構(gòu)造函數(shù)可以發(fā)現(xiàn),如果傳入的weak_ptr沒有初始化的話是會(huì)拋出異常崩潰的。
其實(shí)成員變量__weak_this_的初始化是在類的外部進(jìn)行初始化的,它的奧秘就是源碼的倒數(shù)第二行template ();改為不使用智能指針, 而使用裸指針的方式,修改為 auto person = new Person;,同時(shí)注釋掉第16行再運(yùn)行是會(huì)崩潰的,這就是因?yàn)開_weak_this_沒有進(jìn)行初始化的原因。
崩潰信息
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