std::enable_shared_from_this的用法

std::enable_shared_from_this的用法,第1张

有些类的成员函数需要获得自身的std::shared_ptr,但不能就地从this创建,这样会导致多个毫无关系的智能指针引用到同一个对象,导致重复释放不能传递share_ptr<this>,因为这样会造成2个以上非共享的share_ptr指向同一个对象,未增加引用计数导对象被析构两次。

std::enable_shared_from_this<>模版类就是解决这个问题。

请看regTo的实现,就需要使用本身的智能指针。

上面regTo函数就需要获得本身的shared_ptr。

注意:调用这个函数的实例必须是构建在shared_ptr上的。因为shared_from_this是从一个weak_ptr构建的一个shared_ptr,这里的weak_ptr是一个shared_ptr弱引用。如果本身没有构建,自然弱引用也是空的。

如果如下所示的使用,则会发生运行时错误:

抛出异常的位置在这里:

程序都是在堆上存储动态分配对象,而它的生存期是由程序来控制的。这就意味着当动态对象不再使用的时候,我们需要显式的将它销毁。

c98提出了一个智能指针auto_ptr为了避免人们使用指针时忘记释放内存。但是因为auto_ptr的总总缺点,使人们在开发过程碰到了各种坑,所以才有了c11新的三个智能指针。

移动语义是c11提出的,c11最大的特性就是拥有了移动而不是拷贝对象的能力,这就大幅度的提升了性能。

为了让自定义类型的对象也支持移动 *** 作,我们为它定义了 移动构造函数 移动赋值运算符

移动构造函数是对资源进行窃取而不是拷贝。它的第一个参数是该类类型的右值引用,移动构造函数除了完成资源移动外,还必须保证移动之后的原对象处于 有效的、可析构 的状态(将原对象值赋值给新对象,然后把原对象属性值置空,特别是指针成员置空!那么此时原对象就是处于可析构的安全状态)。

看了memory里的部分源码,发现有一个在c11之前没有出现过的关键字explict

有了explict关键字的限定,防止类构造函数进行隐式转换

它禁止拷贝语义,但是是通过移动语义(什么是移动语义?上面有解答)来实现的。它“唯一”拥有它所指的对象。

从下面的unique_ptr的构造函数就可以发现它是禁止拷贝语义的。

但是如果想要切换指针的控制权,可以使用下面的移动构造函数来进行控制权的转化,这里用到forward转发(上一节可以知道forward转发可以返回该参数本来对应的类型的引用),其实这里就是把右值对象移动给左值,并且把右值对象置空

了解了前面的auto_ptr和unique_ptr,再来理解shared_ptr非常容易。

与前面两者不同的是,shared_ptr允许多个指针指向相同对象,前两者在切换控制权时,会将前面的清除,而shared_ptr不会。

当删除其中一个智能指针时,另外两个并不会受到变化。因为此时内存中存在着引用计数,每添加一个shared_ptr,引用计数+1,每次调用析构函数,引用计数-1。直到引用计数减为0,才会释放该块内存。

auto_ptr和unique_ptr都可以通过move函数转换成shared_ptr类型

当使用shared_ptr时,最需要注意的就是 避免循环引用 ,它会造成堆内存无法正常释放,出现内存泄露。如何解决这个问题呢,这时候就要用到weak_ptr的lock()锁

我们最好在使用weak_ptr访问对象时,使用lock()函数,它可以检测weak_ptr访问的对象是否存在,如果存在,返回一个内存中的shared_ptr对象,不存在,返回一个nullptr的shared_ptr

当双向链表的前驱指针和后继指针使用了shared_pre,如下

由于使用了shared_pre,一块内存空间有两个对象进行管理,而无法使引用计数为0,那么编译器就无法自动释放内存。

使用弱引用,弱引用并不会修改对象的引用计数,也就是弱引用并不会对对象的内存进行管理。但是它能检测到引用对象是否被释放,避免了内存泄露。weak_pre就是弱引用。

shared_ptr<char> sc(new char[10]);

shared_ptr<char> sc(new char[10] {'a', 'b', 'c', 'd'});

本文则具体分析一下为什么“因为 shared_ptr 有两个数据成员,读写 *** 作不能原子化”使得多线程读写同一个 shared_ptr 对象需要加锁。这个在我看来显而易见的结论似乎也有人抱有疑问,那将导致灾难性的后果,值得我写这篇文章。本文以 boost::shared_ptr 为例,与 std::shared_ptr 可能略有区别。

shared_ptr 的数据结构

shared_ptr 是引用计数型(reference counting)智能指针,几乎所有的实现都采用在堆(heap)上放个计数值(count)的办法(除此之外理论上还有用循环链表的办法,不过没有实例)。具体来说,shared_ptr<Foo> 包含两个成员,一个是指向 Foo 的指针 ptr,另一个是 ref_count 指针(其类型不一定是原始指针,有可能是 class 类型,但不影响这里的讨论),指向堆上的 ref_count 对象。ref_count 对象有多个成员,具体的数据结构如图 1 所示,其中 deleter 和 allocator 是可选的。

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