C++_关于Shared_ptr管理内存-Aet

Bingliaolong 2025-05-30 22:22 Aet | 隐藏边栏 | 抢沙发 | 4 0

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概述

关于shared_ptr智能指针对象管理内存的情况
1. 不同的shared_ptr对象管理不同的内存
2. 多个shared_ptr对象管理同一块内存
对于管理不同的内存
1. 因为每个shared_ptr对象都有各自的控制块，因而引用计数独立，所有不存在问题
对于管理同一块内存
1. 因为每个shared_ptr对象都有各自的控制块，因为引用计数独立，但是它们之间不会同步这个引用计数的改动，所有会存在问题

示例

class Object {

public:

void foo() {

// 错误：用 this 直接构造 shared_ptr

std::shared_ptr<Object> p1(this);

std::shared_ptr<Object> p2(this);

}

};

问题1

其中一个shared_ptr对象的引用计数为0时，它会释放管理的内存
于是，多个shared_ptr对象指向的同一块内存，此时已经被释放了
但是，由于控制块不同，引用计数不同步，其他的shared_ptr对象的引用计数此时可能还不为0
于是，引用计数不为0，该shared_ptr对象认为所管理的内存还没被释放，它访问了该内存
导致访问已释放内存（野指针）

问题2

其中一个shared_ptr对象的引用计数为0时，它会释放管理的内存
于是，多个shared_ptr对象指向的同一块内存，此时已经被释放了
但是，由于控制块不同，引用计数不同步，其他的shared_ptr对象的引用计数此时可能也刚好为0
于是，引用计数为0，那就要释放管理的内存，所以该shared_ptr对象对已经释放的内存再次释放
导致双重释放（程序崩溃）

解决

使用std::enable_shared_from_this

`std::enable_shared_from_this`

当你的类继承 std::enable_shared_from_this 后：
1. 所有通过 shared_from_this() 生成的 shared_ptr 共享同一个控制块：
  shared_from_this() 会返回一个与已有 shared_ptr 共享控制块的智能指针
  即使多次调用 shared_from_this()，所有生成的 shared_ptr 都会引用同一个控制块
2. 引用计数同步：
  所有 shared_ptr 共享同一个引用计数，确保对象只在所有引用计数归零时释放一次

class mgr : public test::del, public std::enable_shared_from_this<mgr> {

// ...

};

注意
1. 在调用 shared_from_this() 之前，对象必须已经由一个 shared_ptr 管理（例如通过工厂方法创建）：
2. 就是说，类继承了enable_shared_from_this之后，要先创建一个shared_ptr对象，确保它被shared_ptr管理，然后之后的shared_ptr再通过shared_from_this来创建

// 工厂方法确保对象由 shared_ptr 管理

static std::shared_ptr<mgr> create() {

return std::shared_ptr<mgr>(new mgr());

}

示例

#include <memory>

#include <iostream>

class test {

public:

class del {

public:

virtual void tes() = 0;

virtual void hel() = 0;

virtual ~del() = default;

};

explicit test(std::shared_ptr<del> ddel) : de_(ddel) {}

void qu() {

if (auto sh = de_.lock()) {

sh->tes();

}

private:

std::weak_ptr<del> de_;

};

class mgr : public test::del, public std::enable_shared_from_this<mgr> {

public:

// 工厂方法确保对象由 shared_ptr 管理

static std::shared_ptr<mgr> create() {

return std::shared_ptr<mgr>(new mgr());

}

void start() {

// 正确：通过 shared_from_this() 获取 shared_ptr

test t(shared_from_this());

t.qu();

}

private:

mgr() = default; // 构造函数私有化

void tes() override { std::cout << "tes" << std::endl; }

void hel() override {}

};

int main() {

auto m = mgr::create(); // 通过工厂方法创建对象

m->start();

return 0;

}

概述
示例
问题1
问题2
解决
std::enable_shared_from_this

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问题2

解决

`std::enable_shared_from_this`

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