什么是 enable_shared_from_this?
下面摘自 cpp reference 中概述
C++11开始时支持
enable_shared_from_this，它一个模板类，定义在头文件<memory>，其原型为：template< class T > class enable_shared_from_this;
std::enable_shared_from_this 能让其一个对象（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。
为什么要用 enable_shared_from_this？
- 需要在类对象的内部中获得一个指向当前对象的 shared_ptr 对象。
- 如果在一个程序中，对象内存的生命周期全部由智能指针来管理。在这种情况下，要在一个类的成员函数中，对外部返回this指针就成了一个很棘手的问题。
什么时候用？
- 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，这时就需要传递一个指向自身的share_ptr。
如何安全地将 this 指针返回给调用者?
- 一般来说，我们不能直接将this指针返回。如果函数将 this 指针返回到外部某个变量保存，然后这个对象自身已经析构了，但外部变量并不知道，此时如果外部变量再使用这个指针，就会使得程序崩溃。
标准库中的源码
template<typename _Tp>
class enable_shared_from_this
{
protected:
constexpr enable_shared_from_this() noexcept {
}
enable_shared_from_this(const enable_shared_from_this&) noexcept {
}
enable_shared_from_this&
operator=(const enable_shared_from_this&) noexcept
{
return *this; }
~enable_shared_from_this() {
}
public:
shared_ptr<_Tp>
shared_from_this()
{
return shared_ptr<_Tp>(this->_M_weak_this); }
shared_ptr<const _Tp>
shared_from_this() const
{
return shared_ptr<const _Tp>(this->_M_weak_this); }
#if __cplusplus > 201402L || !defined(__STRICT_ANSI__) // c++1z or gnu++11
#define __cpp_lib_enable_shared_from_this 201603
weak_ptr<_Tp>
weak_from_this() noexcept
{
return this->_M_weak_this; }
weak_ptr<const _Tp>
weak_from_this() const noexcept
{
return this->_M_weak_this; }
#endif
private:
template<typename _Tp1>
void
_M_weak_assign(_Tp1* __p, const __shared_count<>& __n) const noexcept
{
_M_weak_this._M_assign(__p, __n); }
// Found by ADL when this is an associated class.
friend const enable_shared_from_this*
__enable_shared_from_this_base(const __shared_count<>&,
const enable_shared_from_this* __p)
{
return __p; }
template<typename, _Lock_policy>
friend class __shared_ptr;
mutable weak_ptr<_Tp> _M_weak_this;
};
- enable_shared_from_this类中的成员函数
- (constructor)：构造一个 enable_shared_from_this 对象，是一个受保护的成员函数，成员属性为
protected。 - (destructor)：销毁一个 enable_shared_from_this 对象，是一个受保护的成员函数，成员属性为
protected。 - operator=：返回到 this 的引用，是一个受保护成员函数，成员属性为
protected。 - shared_from_this：返回共享
*this指针所有权的 shared_ptr，是一个public属性的成员函数。 - weak_from_this(C++17)：返回共享
*this所指针有权的 weak_ptr，是一个public属性的成员函数。
- (constructor)：构造一个 enable_shared_from_this 对象，是一个受保护的成员函数，成员属性为
具体的代码示例
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <memory>
using namespace std;
// 比较推荐的写法
struct Good : std::enable_shared_from_this<Good> // note: public inheritance
{
std::shared_ptr<Good> getptr() {
return shared_from_this();
}
};
// 错误的用法：用不安全的表达式试图获得 this 的 shared_ptr 对象
struct Bad
{
std::shared_ptr<Bad> getptr() {
return std::shared_ptr<Bad>(this);
}
~Bad() {
std::cout << "Bad::~Bad() called\n"; }
};
int main()
{
// 正确的用法: 两个 shared_ptr 共享同一个对象
std::shared_ptr<Good> gp1 = std::make_shared<Good>();
std::shared_ptr<Good> gp2 = gp1->getptr();
std::cout << "gp2.use_count() = " << gp2.use_count() << '\n';
// 错误的用法: 调用 shared_from_this 但其没有被 std::shared_ptr 占有
try {
Good not_so_good;
std::shared_ptr<Good> gp1 = not_so_good.getptr();
}
catch(std::bad_weak_ptr& e) {
// 在 C++17 之前，编译器不能捕获 enable_shared_from_this 抛出的std::bad_weak_ptr 异常
// 这是在C++17之后才有的特性
std::cout << e.what() << '\n';
}
// 错误的用法，每个 shared_ptr 都认为自己是对象的唯一拥有者
// 调用错误的用法，会导致两次析构 Bad的对象，第二次析构时，指针指向的空间已经被析构，
// 会导致程序出错
std::shared_ptr<Bad> bp1 = std::make_shared<Bad>();
std::shared_ptr<Bad> bp2 = bp1->getptr();
std::cout << "bp2.use_count() = " << bp2.use_count() << '\n';
return 0;
}
使用注意事项
-
enable_shared_from_this 的常见实现为：其内部保存着一个对 this 的弱引用（例如 std::weak_ptr )。 std::shared_ptr 的构造函数检测无歧义且可访问的 (C++17 起) enable_shared_from_this 基类，并且若内部存储的弱引用没有被以存在的 std::shared_ptr 占有，则 (C++17 起)赋值新建的 std::shared_ptr 为内部存储的弱引用。为另一个 std::shared_ptr 所管理的对象构造一个 std::shared_ptr ，将不会考虑内部存储的弱引用，从而将导致未定义行为(undefined behavior)。
-
只允许在先前已被std::shared_ptr 管理的对象上调用 shared_from_this 。否则调用行为未定义 (C++17 前)抛出 std::bad_weak_ptr 异常（通过 shared_ptr 从默认构造的 weak_this 的构造函数） (自C++17 起)。
-
enable_shared_from_this 提供安全的替用方案，以替代 std::shared_ptr(this) 这样的表达式（这种不安全的表达式可能会导致 this 被多个互不知晓的所有者析构）。