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[转]shared_from_this 几个值得注意的地方

类别:STL、Boost 状态:6,可回,会员可关联(良好) 阅读:5855 评论:0 时间:十二月 14, 2011, 4:08 p.m.
关键字:

 头文件 <boost/enable_shared_from_this.hpp>

 shared_from_this()是enable_shared_from_this<T>的成员函数,返回shared_ptr<T>。首先需要注意的是,这个函数仅在shared_ptr<T>的构造函数被调用之后才能使用。原因是enable_shared_from_this::weak_ptr并不在构造函数中设置,而是在shared_ptr<T>的构造函数中设置。

如下代码是错误的:

class D:public boost::enable_shared_from_this<D>
{
public:
    D()
    {
        boost::shared_ptr<D> p=shared_from_this();
    }
};

原因很简单,在D的构造函数中虽然可以保证enable_shared_from_this<D>的构造函数已经被调用,但正如前面所说,weak_ptr还没有设置。

如下代码也是错误的:

class D:public boost::enable_shared_from_this<D>
{
public:
    void func()
    {
        boost::shared_ptr<D> p=shared_from_this();
    }
};

void main()
{
    D d;
    d.func();
}

错误原因同上。

如下代码是正确的:

void main()
{
    boost::shared_ptr<D> d(new D);
    d->func();
}

这里boost::shared_ptr<D> d(new D)实际上执行了3个动作:首先调用enable_shared_from_this<D>的构造函数;其次调用D的构造函数;最后调用shared_ptr<D>的构造函数。是第3个动作设置了enable_shared_from_this<D>的weak_ptr,而不是第1个动作。这个地方是很违背c++常理和逻辑的,必须小心。

结论是,不要在构造函数中使用shared_from_this;其次,如果要使用shared_ptr,则应该在所有地方均使用,不能使用D d这种方式,也决不要传递裸指针。

 

另一个值得注意的地方是在类的继承树中不能有2个或更多个enable_shared_from_this<T>。例如如下代码是错误的:

class A:public boost::enable_shared_from_this<A>
{
public:
    A():a(1){}
    virtual ~A(){}
    boost::shared_ptr<A> get_ptra(){return shared_from_this();}
    int a;
};

class B:public A,public boost::enable_shared_from_this<B>
{
public:
    B():b(2){}
    boost::shared_ptr<B> get_ptrb()
    {
        return boost::enable_shared_from_this<B>::shared_from_this();
    }
    int b;
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    {
        boost::shared_ptr<B> x(new B);
        boost::shared_ptr<A> a1 = x->get_ptra();
        boost::shared_ptr<B> b1 = x->get_ptrb();
    }

    return 0;
}

注意上面代码中,B同时拥有2个enable_shared_from_this的基类,一个是enable_shared_from_this<A>,另一个是enable_shared_from_this<B>。在boost::shared_ptr<B> x(new B);这行代码中,shared_ptr<B>的构造函数仅会设置2个基类中的一个的weak_ptr。在上面的例子中,仅设置enable_shared_from_this<A>的。如果修改B的定义为:

class B:public boost::enable_shared_from_this<B>,public A,

则仅设置enable_shared_from_this<B>的weak_ptr。很明显都是错误的。

那么enable_shared_from_this以及shared_ptr为何要如此实现呢?又为什么会有如此怪异的结果呢?

首先考察shared_ptr的构造函数:

template<class Y>
explicit shared_ptr( Y * p ): px( p ), pn( p ) // Y must be complete
{
    boost::detail::sp_enable_shared_from_this( pn, p, p );
}

template<class T, class Y> void sp_enable_shared_from_this( shared_count const & pn, boost::enable_shared_from_this<T> const * pe, Y const * px )
{
    if(pe != 0) pe->_internal_weak_this._internal_assign(const_cast<Y*>(px), pn);
}

注意这个sp_enable_shared_from_this是一个模板函数,而且仅调用了一次,所以不可能2个enable_shared_from_this基类的weak_ptr都被赋值。但问题在于,在调换了B的定义之后结果居然是不一样的。这里有一个很隐秘的编译器BUG。按道理来说,编译器在编译这段代码时,应该注意到无法真正决断该怎么实例化sp_enable_shared_from_this并且报一个错,但vc 2008并没有报错,而是通过编译了。(g++会在此处报错)

那么正确的解法是怎样的呢?

class B:public A
{
public:
    B():b(2){}
    boost::shared_ptr<B> get_ptrb()
    {
        return boost::dynamic_pointer_cast<B>(shared_from_this());
    }
    int b;
};

注意到这里B并没有直接继承enable_shared_from_this,而是使用dynamic_pointer_cast进行了类型转换。

关于为什么enable_shared_from_this是这样实现的,可以参看作者原文:

Every enable_shared_from_this base contains a weak_ptr, The shared_ptr constructor looks up the enable_shared_from_this base and initializes its weak_ptr accordingly. This doesn't work when there are
two or more enable_shared_from_this bases, though.

I could put the weak_ptr in a virtual polymorphic base. This would force polymorphism on all clients of enable_shared_from_this... probably acceptable. It will also force a dynamic_pointer_cast in every
shared_from_this, and this may be harder to swallow, particularly in cases where RTTI is off. So I'm not sure.

If you do want the above behavior, it's easy to duplicate, as I already responded in my first post on the topic. Just make FooB return dynamic_pointer_cast<B>( FooA() ) and remove the enable_shared_from_this<B>
base (A needs to be made polymorphic, of course).

注意为了让dynamic_pointer_cast能工作,A必须具有虚函数,那么最简单的做法当然是令其析构函数为虚函数(通常一个class如果希望被继承,析构函数就应该为虚函数)。

 

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