enable_shared_from_this实现原理

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summary

enable_shared_from_this 的作用

众所周知,使用同一个原始指针创建 shared_ptr ,是一种错误的行为,因为会导致资源被释放两次.

使用 this 指针创建 shared_ptr 也是如此。但有时候我们确实需要这么做,例如我们需要在类内传递自己的 shared_ptr ,又或是需要返回自己的 shared_ptr .

此时仅需要继承一下 enable_shared_from_this<T> , 即可(一定要使用 public 继承,否则无法使用 shared_from_this() 方法)

输出

可以看到，sp1 和 sp2 的引用计数都是正确的，因此不会发生重复释放的问题。而 sp3 和 sp4 则会出现重复释放的问题，导致程序异常退出。

注意：使用 enable_shared_from_this 必须建立在对象本身被 shared_ptr 管理的前提下，否则会出现 std::bad_weak_ptr 的异常问题(since C++17)，这点看了实现原理即可一目了然。

enable_shared_from_this 实现原理

在看源码前，其实我们可以发现问题的本质就是对同一资源创建了不同的 shared_ptr 来管理，从而导致了引用计数不正确。那其实解决方法很简单，如果 this 指针本身就是一个 shared_ptr ，那么我们后续返回或传递 this 指针(需要传递由shared_ptr管理的this)时就能得到正确的引用计数。

事不宜迟，上源码~

我们使用的是 shared_from_this() 接口，它的实现非常简单，就是使用一个 weak_ptr 构建 shared_ptr，也就是说这个 **_M_weak_this** 存的就是我们的 this 指针。但是奇怪的是，看了一圈，貌似找不到 **_M_weak_this** 是怎么用 this 来初始化的。。。

看一下哪里写 **_M_weak_this** 了，发现

<1> _M_weak_assign

对 **_M_weak_this** 进行了初始化。那简单了，我们看一下这个 _M_weak_assign 到底是怎么被调用的。

<2> _M_enable_shared_from_this_with

可以看到 _M_enable_shared_from_this_with调用了 _M_weak_assign ,上面出现了模板函数重载，这里简单扩展一下,不想看可以直接跳过。如果没看懂，可以取了解一下

SFINAE

简单来说就是利用模板参数的替换失败来筛选模板。我们可以看_M_enable_shared_from_this_with的返回值是一串模板，我们逐步分析. 1. enable_if

简单来说，它的作用就是：如果传入的第一个模板参数为 true，则其内部的 type 为第二个模板参数的类型；如果传入的第一个模板参数为 false，则其内部没有 type 类型。在 _M_enable_shared_from_this_with 定义处，将 enable_if::type 作为返回值。

(1) 如果 enable_if 的第一个模板参数为false则会生成一个空的实例，由于没有type类型，模板函数语法错误，无法生成实例，这个时候不会对**_M_weak_this** 进行赋值，最终在调用 shared_from_this() 时抛出异常(bad_weak_ptr since C++17) (2) * 如果第一个模板参数为 true 则生成正常的实例那么我们现在观察一下，第一个参数是个啥？

可以看到，enable_if 的第一个模板参数是 __has_esft_base<_YP> 。从名字我们不难看出，它的作用是判断类型 _YP 是否有一个 esft(enable_shared_from_this)基类，当然如果有 __enable_shared_from_this(有锁版本) 也可以。

注：这里是否有一个 esft 基类是根据调用 __enable_shared_from_this_base() 成功与否判断的。

如果符合条件的话，_M_enable_shared_from_this_with 的有用的实例将被生成。

<3>__shared_ptr构造函数

_M_enable_shared_from_this_with 是被 __shared_ptr 构造函数调用的，这个 __shared_ptr 其实就是 std::shared_ptr 的基类了，这也就回答了一开始的注意 ,如果不使用 shared_ptr 来管理，那么 _M_weak_this 压根不会被初始化。。。

总结

如果需要使用 this 指针构造 std::shared_ptr<T> ，T 必须 public 继承 std::enable_shared_from_this<T>，且 T 的构造需要通过 std::shared_ptr<T>，否则毫无意义。也就是说如果你不打算用智能指针管理你的实例，你压根不需要考虑这些。

std::enable_shared_from_this 类成员 *_M_weak_this** 初始化的调用链： shared_ptr构造函数 -> _M_enable_shared_from_this_with -> _M_weak_assign