c++ - 防止多个 shared_ptr 指向同一个对象的最佳方法

Question

将相同的指针发送到两个不同的 shared_ptr 是不好的，它会导致双重释放，如下所示:

int* p = new int;
std::shared_ptr<int> p1(p);
std::shared_ptr<int> p2(p); // BAD

您可以使用 std::enable_shared_from_this 实现相同的目的:

class Good: public std::enable_shared_from_this<Good>
{
public:
    std::shared_ptr<Good> getptr() {
        return shared_from_this();
    }
};

int main()
{
    std::shared_ptr<Good> gp1(new Good);
    std::shared_ptr<Good> gp2 = gp1->getptr();
}

但这仍然不能防止:

class Good: public std::enable_shared_from_this<Good>
{
public:
    std::shared_ptr<Good> getptr() {
        return shared_from_this();
    }
};

int main()
{
    Good* p = new Good;
    std::shared_ptr<Good> gp3(p);
    std::shared_ptr<Good> gp4(p); // BAD
}

如果你有这样的代码，这可能会成为一个问题:

void Function(std::shared_ptr<Good> p)
{
    std::cout << p.use_count() << '\n';
}

int main()
{
    Good* p = new Good;
    std::shared_ptr<Good> p1(p);
    Function(p);    // BAD
}

既然有智能指针，为什么还要使用普通指针？因为在性能关键代码中(或为了方便)shared_ptr 或 weak_ptr 的开销是不可取的。

为了防止这个错误，我做了:

class CResource : public shared_ptr<Good>
{
public:
    CResource()
    {
    }

    CResource(std::shared_ptr<CBaseControl> c)
        : CResource(c)
    {
    }

private:
    CResource(CBaseControl* p)
    {
    }
};

void Function(CResource p)
{
    std::cout << p.use_count() << '\n';
}

int main()
{
    Good* p = new Good;
    CResource p1(std::shared_ptr<Good>(p));
    Function(p);    // Error
}

如果有人试图用指针而不是 shared_ptr 调用 Function，这将导致编译器出错。虽然它不会阻止某人声明 void Function(std::shared_ptr p)，但我认为这不太可能。

这还很糟糕吗？有更好的方法吗？

Answer 1

解决方案很简单:从一开始就不要让原始指针拥有自己的内存。这种模式:

int* p = new int;
std::shared_ptr<int> p1(p);
std::shared_ptr<int> p2(p); // BAD

根本不应该存在。从您的代码库中消除它。 new 在 C++11 中唯一合法的地方是作为对智能指针的构造函数调用的参数(或者在非常低水平的东西)。

即有这样的代码:

std::shared_ptr<int> p1(new int);

或者更好(不再涉及裸new):

auto p1 = std::make_shared<int>();

请注意，在代码中使用原始指针没有问题(但在我见过的大多数 C++ 代码中，我什至会质疑这一点)。但是如果你使用原始指针，不要让它们拥有内存。指向自动存储(无需资源管理)或使用 unique_ptr 并通过其 get 成员函数访问原始指针。