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c++11中shared_from_this的使用情景与案例

鲁才艺
2023-12-01
class C{
public:
    C(int b=10):a(b){ cout<<"construct"<<endl; }
    ~C(){ cout<<"destruct"<<endl; }
    void show()const{ cout<<"a = "<<a<<endl; }
    C*object_ptr(){ return this; }
private:
    int a;
};

使用场景:

当一个类被share_ptr管理,且在类的成员函数里需要把当前类对象作为参数传给其他函数时,就需要传递一个指向自身的share_ptr。
通俗点,一个类中,可能会定义某些方法会返回当前对象的this指针,但是呢,我们由不想直接去操作管理该裸指针的生命周期,太麻烦,还容易出错,我们想着是不是可以用智能指针去管理呢,所以就写下这样的错误代码:

int main(){
    shared_ptr<C> p1(new C(999));
    cout<<p1.use_count()<<endl;
    shared_ptr<C> p2(p1->object_ptr());
    cout<<p2.use_count()<<endl;
    return 0;
}

编译运行后,double free

construct
destruct
destruct
free(): double free detected in tcache 2
已放弃 (核心已转储)

原因很简单,我们将对象的this指针返回回去,this是一个普通指针,交给p2管理,p2根本感知不到这个裸指针被其他智能指针p1已经引用管理起来了
所以此时,p1和p2实际上是引用了同一个对象内存,但是他们内部的引用计数都是1,所以出作用域会调用两次析构函数,导致double free.

解决:
C++11引入shared_from_this,使用方式如下:继承enable_shared_from_this,调用shared_from_this()去返回this:

class C :public enable_shared_from_this<C>{
public:
    C(int b=10):a(b){ cout<<"construct"<<endl; }
    ~C(){ cout<<"destruct"<<endl; }
    void show()const{ cout<<"a = "<<a<<endl; }
    //C*object_ptr(){ return this; }
    shared_ptr<C> object_ptr(){
        return shared_from_this();
    }
private:
    int a;
};

再次调用,就不会有这样的问题了:

int main(){
    shared_ptr<C> p1(new C(999)); 
    cout<<p1.use_count()<<endl;
    shared_ptr<C> p2(p1->object_ptr()); // 能知道p1 p2管理的是同一个对象,此时引用计数为2
    cout<<p2.use_count()<<endl;
    return 0;
}

输出:

construct
1
2
destruct

总结:

如果不使用shared_from_this实际上是同一块内存被释放两次,因为p2无法感知到对象已经被引用,导致double free。

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