std::enable_shared_from_this的原理及意义

原文：https://www.cnblogs.com/lehoho/p/9372195.html 和 https://www.jianshu.com/p/4444923d79bd

enable_shared_from_this是一个模板类，定义于头文件，其原型为：

template< class T > class enable_shared_from_this;

       std::enable_shared_from_this 能让一个对象（假设其名为 t ，且已被一个 std::shared_ptr 对象 pt 管理）安全地生成其他额外的 std::shared_ptr 实例（假设名为 pt1, pt2, ... ） ，它们与 pt 共享对象 t 的所有权。
       若一个类 T 继承 std::enable_shared_from_this ，则会为该类 T 提供成员函数： shared_from_this 。 当 T 类型对象 t 被一个为名为 pt 的 std::shared_ptr 类对象管理时，调用 T::shared_from_this 成员函数，将会返回一个新的 std::shared_ptr 对象，它与 pt 共享 t 的所有权。

一.使用场合

       当类A被share_ptr管理，且在类A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。

1.为何不直接传递this指针

       使用智能指针的初衷就是为了方便资源管理，如果在某些地方使用智能指针，某些地方使用原始指针，很容易破坏智能指针的语义，从而产生各种错误。

2.可以直接传递share_ptr么？

       答案是不能，因为这样会造成2个非共享的share_ptr指向同一个对象，未增加引用计数导对象被析构两次

 

例如：

#include 
#include 

class Bad
{
public:
    std::shared_ptr getptr() {
        return std::shared_ptr(this);
    }
~Bad() { 
    std::cout << "Bad::~Bad() called" << std::endl; 
}
};

int main()
{
    // 错误的示例，每个shared_ptr都认为自己是对象仅有的所有者
    std::shared_ptr bp1(new Bad());
    std::shared_ptr bp2 = bp1->getptr();
    // 打印bp1和bp2的引用计数
    std::cout << "bp1.use_count() = " << bp1.use_count() << std::endl;
    std::cout << "bp2.use_count() = " << bp2.use_count() << std::endl;
} // Bad 对象将会被删除两次

1. 输出结果如下：

当然，一个对象被删除两次会导致崩溃。

正确的实现如下：

#include 
#include 

struct Good : std::enable_shared_from_this // 注意：继承
{
public:
    std::shared_ptr getptr() {
    return shared_from_this();
}
~Good() { 
    std::cout << "Good::~Good() called" << std::endl;
}
};

int main()
{
// 大括号用于限制作用域，这样智能指针就能在system("pause")之前析构
    {
        std::shared_ptr gp1(new Good());
        std::shared_ptr gp2 = gp1->getptr();
        // 打印gp1和gp2的引用计数
        std::cout << "gp1.use_count() = " << gp1.use_count() << std::endl;
        std::cout << "gp2.use_count() = " << gp2.use_count() << std::endl;
    }
    system("pause");
}

输出结果如下：

二.为何会出现这种使用场合

       因为在异步调用中，存在一个保活机制，异步函数执行的时间点我们是无法确定的，然而异步函数可能会使用到异步调用之前就存在的变量。为了保证该变量在异步函数执期间一直有效，我们可以传递一个指向自身的share_ptr给异步函数，这样在异步函数执行期间share_ptr所管理的对象就不会析构，所使用的变量也会一直有效了（保活）。

具体的应用可以参考：Boost.Asio C++ 网络编程之五：TCP回显服务端/客户端

 

另一篇文章：

首先看cppreference的解释：

 

std::enable_shared_from_this allows an object t that is currently managed by a std::shared_ptr named pt to safely generate additional std::shared_ptr instances pt1, pt2, ... that all share ownership of t with pt.Publicly inheriting from std::enable_shared_from_this provides the type T with a member function shared_from_this. If an object t of type T is managed by a std::shared_ptr named pt, then calling T::shared_from_this will return a new std::shared_ptr that shares ownership of t with pt

意思就是说，如果一个T类型的对象t，是被std::shared_ptr管理的，且类型T继承自std::enable_shared_from_this，那么T就有个shared_from_this的成员函数，这个函数返回一个新的std::shared_ptr的对象，也指向对象t。

    那么这个特性的应用场景是什么呢？一个主要的场景是保证异步回调函数中操作的对象仍然有效。比如有这样一个类：

Foo::Bar接受一个函数对象，这个对象需要一个Foo*指针，其实要的就是Foo::Bar的this指针，但是这个回调是异步的，也就是说可能在调用这个回调函数时，this指向的Foo对象已经提前析构了。这时候，std::enable_shared_from_this就派上用场了。修改后如下：

这样就可以保证异步回调时，Foo对象仍然有效。

    注意到cppreference中说道，必须要是std::shared_ptr管理的对象，调用shared_from_this才是有效的，为什么呢？这个就需要看看std::enable_shared_from_this的实现原理了：

    std::enable_shared_from_this 有一个std::weak_ptr的成员，实际上在构造std::enable_shared_from_this时，并没有初始化std::weak_ptr成员，而是在用这个std::enable_shared_from_this去构造std::shared_ptr的时候，去构造并初始化这个std::weak_ptr成员。所以这也就是为什么cppreference中说的这个对象必须是std::shared_ptr管理的，因为这个对象不是通过std::shared_ptr来管理，那么std::weak_ptr是未初始化的，无法通过其提升为std::shared_ptr对象。OK，原理说了，具体实现可以去看代码，不了解std::weak_ptr和std::shared_ptr的关系的，可以看看这篇文章：关于shared_ptr的几个问题