我们什么时候应该使用 std::enable_shared_from_this

Question

我只知道std::enable_shared_from_this 形成this link。
但是看了下面的代码，不知道什么时候用。

try {
        Good not_so_good;
        std::shared_ptr<Good> gp1 = not_so_good.getptr();
    } catch(std::bad_weak_ptr& e) {
        // undefined behavior (until C++17) and std::bad_weak_ptr thrown (since C++17)
        std::cout << e.what() << '\n';    
    }

上面的代码“不太好”，因为在调用getptr() 之前没有现有的shared_ptr。所以好的应该是：

std::shared_ptr<Good> gp1 = std::make_shared<Good>(); // having a shared_ptr at the beginning
std::shared_ptr<Good> gp2 = gp1->getptr();

但是，如果我已经有一个shared_ptr 对象，我为什么不简单地编写如下代码：std::shared_ptr<Good> gp2 = gp1;，这意味着我根本不需要std::enable_shared_from_this。

在我看来，使用std::enable_shared_from_this 是为了确保多个shared_ptr 对象具有相同的控制块，这样我们就可以避免the double-delete problem。但是如果我必须在开始时提醒自己创建一个shared_ptr，为什么我不提醒自己使用shared_ptr 对象来创建一个新对象，而不是使用原始指针呢？

Answer 1

std::enable_shared_from_this<T> 何时有用的提示在其名称中：当基于某些请求产生对象时，可能需要返回指向对象本身的指针。如果结果应该是std::shared_ptr<T>，则有必要从通常无法访问std::shared_ptr<T> 的成员函数中返回这样的指针。

从std::enable_shared_from_this<T> 派生提供了一种获取std::shared_ptr<T> 的方法，只需一个T 类型的指针。但是，这样做会假定该对象已经通过std::shared_ptr<T> 进行管理，并且如果该对象被分配在堆栈上，则会造成混乱：

struct S: std::enable_shared_from_this<S> {
    std::shared_ptr<S> get_object() {
        return this->shared_from_this();
    };
}

int main() {
    std::shared_ptr<S> ptr1 = std::make_shared<S>();
    std::shared_ptr<S> ptr2 = ptr1->get_object();
    // ...
}

在现实场景中，可能会在某些情况下返回当前对象的std::shared_ptr<T>。

Answer 2

有些用例不能像不透明指针一样使用模板std::shared_ptr<T>。

在这种情况下，这样做很有用：

在 some_file.cpp 中

struct A : std::enable_shared_from_this<A> {};

extern "C" void f_c(A*);
extern "C" void f_cpp(A* a) {
   std::shared_ptr<A> shared_a = a->shared_from_this();
   // work with operation requires shared_ptr
}

int main()
{
    std::shared_ptr<A> a = std::make_shared<A>();
    f_c(a.get());
}

---

在 some_other.c 中

struct A;
void f_cpp(struct A* a);
void f_c(struct A* a) {
    f_cpp(a);
}

Answer 3

假设我想表示一个计算树。我们将一个加法表示为从表达式派生的类，该类具有两个指向表达式的指针，因此可以递归地评估表达式。但是，我们需要在某个地方结束评估，所以让我们自己评估数字。

class Number;

class Expression : public std::enable_shared_from_this<Expression>
{
public:
    virtual std::shared_ptr<Number> evaluate() = 0;
    virtual ~Expression() {}
};

class Number : public Expression
{
    int x;
public:
    int value() const { return x; }
    std::shared_ptr<Number> evaluate() override
    {
        return std::static_pointer_cast<Number>(shared_from_this());
    }
    Number(int x) : x(x) {}
};

class Addition : public Expression
{
    std::shared_ptr<Expression> left;
    std::shared_ptr<Expression> right;
public:
    std::shared_ptr<Number> evaluate() override
    {
        int l = left->evaluate()->value();
        int r = right->evaluate()->value();
        return std::make_shared<Number>(l + r);
    }
    Addition(std::shared_ptr<Expression> left, std::shared_ptr<Expression> right) :
        left(left),
        right(right)
    {

    }
};

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请注意，用return std::shared_ptr<Number>(this); 实现Number::evaluate() 的“明显”方式被破坏了，因为它会导致双重删除。