C++ shared_ptr use_count for nullptr答案

【问题标题】：C++ shared+ptr use_count for nullptrC++ shared_ptr use_count for nullptr
【发布时间】：2018-07-30 19:33:13
【问题描述】：

我定义并分配了 2 个shared_ptrs nullptr。在案例 1 中，我使用默认构造函数，在案例 2 中，我使用带有 delete 方法的构造函数。

shared_ptr<int> sptr2(nullptr);

cout << "sptr2 use_count: " << sptr2.use_count() << endl;

shared_ptr<int> sptr6(nullptr, default_delete<int>());

cout << "sptr6 use_count: " << sptr6.use_count() << endl;

输出是：

sptr2 use_count: 0
sptr6 use_count: 1

我不明白为什么 sptr6 在没有任何有效指针的情况下使用计数为 1。

g++ (GCC) 4.8.5 20150623（红帽 4.8.5-16）

【问题讨论】：

GCC 4 系列中的 C++11 实现不完整。即使存在一个类或函数，它也可能没有完全实现或包含错误。我强烈建议您更新到更高版本的 GCC。
顺便说一句，shared_ptr<int> sptr2(nullptr); 在技术上不是默认构造，那就是shared_ptr<int> sptr2; 结果应该是一样的，但你没有使用默认构造函数。至少根据this shared_ptr constructor reference.

标签： c++ c++11 shared-ptr smart-pointers

【解决方案1】：

根据 C++11 和 C++14 中的 [util.smartptr.shared.const]（我还没有检查 C++17），如果您不传递任何参数，shared_ptr 是“空的”。否则，shared_ptr“拥有p”即使p 是nullptr_t。

如果提供了删除器，这是有道理的（毕竟你必须将删除器存储在某个地方），但是对于单参数构造函数来说，这样做的目的是什么，我不能说。

我显然并不孤单，因为实际函数的 C++11/C++14 规范 ([util.smartptr.shared]/1) 列出了 constexpr shared_ptr(nullptr_t) : shared_ptr() { }，这表明了这种构造（但不是提供删除器的构造）应该导致“空”shared_ptr!

但这与列出的语义直接矛盾（专门将use_count == 1 作为两个示例的后置条件），因此似乎是标准中的一个错误。

GCC 显然选择支持函数规范（cppreference.com 也是如此）。在这种情况下，至少您的删除器应该是无操作的。

要实际上使用默认构造函数，这样写：

shared_ptr<int> sptr;

【讨论】：

另一方面，C++11 规范指定了这个构造函数行：constexpr shared_ptr(nullptr_t) : shared_ptr() { }。所以传递nullptr 应该使shared_ptr 对象为“空”（§20.7.2.2.1）
@Someprogrammerdude 关于 §20.7.2.2.1，该引用正确吗？它似乎与 shared_ptr 没有任何关系？
@Someprogrammerdude：现在怎么样了？
@Someprogrammerdude：我已经要求std-discussion 权衡一下。他们可以在标准中修复它或让我直截了当；）
@ArneVogel：哦，你可能是对的 - 我错过了它的授权。我认为您或 SPD 应该写一个答案 tbh

【解决方案2】：

shared_ptr 设计导致行为不同的原因。 SharedPtr 指的是“控制对象”，控制对象指的是“用户对象”。

如果使用 nullptr (sptr2) 初始化 shared_ptr，则不会创建控制对象。构造函数什么都不做。

如果你用deleter (sptr6)初始化shared_ptr，就会创建控制对象来存储deleter。因此，如果创建了控制对象，它的引用计数必须为 1。

【讨论】：

PavloK 控制对象应该是一个实现细节。
@Oliv 但是删除器仍然需要存储，我认为这是这种行为的一个很好的理由。
@Someprogrammerdude：嗯，有道理。
@all。我不确定我是否完全理解您在我的帖子中要说的内容。无论如何......为什么你不会惊讶于控制对象仍然活着而至少有一个weak_ptr引用它。所有 shared_ptr 对象完成其生命周期，用户对象被删除，但如果存在 week_ptr，则 control_object 仍然存在。
@Someprogrammerdude 无论计数器存储在控制对象上。所以理论上它可以被设置为零。我相信在没有 share_ptr 到数组的情况下，在 c++14 之前实现 shared_ptr，其中基于 count==0 的假设意味着如果弱计数为空，则可以销毁控制对象。他们只是不想强迫实现者修改 shared_ptr。