enable_shared_from_this 典型使用场景

enable_shared_from_this 典型使用场景

  • enable_shared_from_this
  • 一个具体的例子
  • 作用总结

enable_shared_from_this

enable_shared_from_this 是个CRTP模板类,提供了一个可以返回一个shared_ptr的接口,源码也很简单,就是根据weak_ptr构造一盒shared_ptr。当然这就引出很重要的一点就是,能够调用shared_from_this()的对象,必须是shared_ptr 管理的对象,不能是裸指针对象。

简单明了的作用,就是可以在类成员函数内部,返回一个shared_ptr对象。
因为直接调用shared_ptr(*this)会存在double free的问题。
但是我们什么时候需要这个功能呢?

一个具体的例子

我这边有一个定时器类timer 类,具体细节就不细表了,简单如下。

  • timer类,作为做为外部调用接口类,外部使用者创建timer,并且设置回调,事件周期、oneshot与否之类的
  • mannger类,作为内部管理类,创建线程池来作为执行定时器回调的执行者。mannager会自动添加timer类对象到自己内部。

假设现在我们有一个使用者类对象a,持有一个timer类。

class User{
public:
	void setTimer(){
	timer->setCallBack([this](){
		std::cout << a << b << "\n";
	})
	timer.setPeriod(1000ms);
	}
private:
 shared_ptr<Timer> time;
 int a;
 int b
}

int main(){
	auto user = make_shared<User>();
	user.setTimer();
	user.reset();
}

上述代码可以预见是有问题的,因为user.reset(),之后user对象被释放了,但是timer的回调还在,仍通过捕获的this在调用成员变量,这就导致crash的问题。

当然,接手的这块的代码写的非常严谨,毕竟经过量产的东西,mannager执行callback的时候使用各种标志位判断对象是否析构,同时timer的析构也通过标志位去loop避免callback与对象析构之间的同步关系,巴拉巴拉写了一堆复杂的逻辑。

但是其实这就是典型的enable_shared_from_this的使用场景,可以取代这一堆复杂的逻辑判断。

class User : public enable_shared_from_this<User>{
public:
	void setTimer(){
	timer->setCallBack([user = this->shared_from_this()](){
		std::cout << user.a << user.b << "\n";
	})
	timer.setPeriod(1000ms);
	}
private:
 shared_ptr<Timer> time;
 int a;
 int b
}

因为我们调用的时shared_from_this,相当于user对象引用计数+1了,这样即使我们外部调用user.reset(),mannager调用callback时仍持有一份user引用,并不会导致对象析构,确保在callback期间对象的正常调用。
这样mannger、timer里的一堆繁琐复杂的对象判断就都可以全删了。

作用总结

从以上例子我们也可以得出结论:
作用两个字概括:保活
作用四个字概括:对象保活
作用八个字概括:对象异步调用保活

虽然c++在一些现代化版本(11+)已经提供了shared_ptr/unique_ptr智能指针极大的降低了C++er操作指针的心智负担。但是在一个异步调用时仍然存在问题;

如上例子,user这个对象是用shared_ptr,我们可以放心大胆的使用指针,但是setTimer,这个成员函数内部,shared_ptr这种引用计数的规则在callback这里被打破了,在成员函数内我们不知道对象本身是哪个对象,我们能够获取的只有this指针,直接使用this裸指针必然又引入了析构问题。

在这种场景下,enable_shared_from_this就诞生了,提供了成员函数内部异步调用的对象引用计数连续,内存的生命周期控制又回到了引用计数。

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