boost库----enable_shared_from_this类的作用和实现原理

使用boost库时，经常会看到如下的类

class A:public enable_share_from_this<A>

在什么情况下要使类A继承enable_share_from_this？

使用场合：当类A被share_ptr管理，且在类A的成员函数里需要把当前类对象作为参数传给其他函数时，就需要传递一个指向自身的share_ptr。

我们就使类A继承enable_share_from_this，然后通过其成员函数share_from_this()返回当指向自身的share_ptr。

以上有2个疑惑：

1.把当前类对象作为参数传给其他函数时，为什么要传递share_ptr呢？直接传递this指针不可以吗？

一个裸指针传递给调用者，谁也不知道调用者会干什么？假如调用者delete了该对象，而share_tr此时还指向该对象。

2.这样传递share_ptr可以吗？share_ptr<this>

这样会造成2个非共享的share_ptr指向一个对象，最后造成2次析构该对象。

boost官方文档中一个非常典型的例子：http://www.boost.org/doc/libs/1_55_0/doc/html/boost_asio/tutorial/tutdaytime3/src.html

部分代码：

class tcp_connection
  : public boost::enable_shared_from_this<tcp_connection>
{
public:
  typedef boost::shared_ptr<tcp_connection> pointer;

  static pointer create(boost::asio::io_service& io_service)
  {
    return pointer(new tcp_connection(io_service));
  }

  tcp::socket& socket()
  {
    return socket_;
  }

  void start()
  {
    message_ = make_daytime_string();

    boost::asio::async_write(socket_, boost::asio::buffer(message_),
        boost::bind(&tcp_connection::handle_write, shared_from_this(),
          boost::asio::placeholders::error,
          boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
  }

private:
  tcp_connection(boost::asio::io_service& io_service)
    : socket_(io_service)
  {
  }

  void handle_write(const boost::system::error_code& /*error*/,
      size_t /*bytes_transferred*/)
  {
  }

  tcp::socket socket_;
  std::string message_;
};

类tcp_connection继承enable_share_from_this，在22行里，它的成员函数start()，通过share_from_this返回指向自身的share_ptr。

实现原理：

share_from_this()是如何返回指向该对象的share_ptr的？显然它不能直接return share_ptr<this>。因为它返回的share_ptr必须和管理该对象的share_ptr是共享的，也就是说返回的share_ptr的引用计数和管理该对象的share_ptr的引用计数是相同的。其实enable_share_from_this就存储了管理该对象的share_ptr的引用计数，通过weak_ptr来实现。在enable_share_from_this，里有一个成员weak_this_。

但现在的问题是：何时初始化这个 weak_ptr ？因为类对象生成时还没有生成相应的用来管理这个对象的 shared_ptr 。其实是通过share_ptr的构造函数中初始化这个weak_ptr的.

shared_ptr 定义了如下构造函数：

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

里面调用了  boost::detail::sp_pointer_construct 

template< class T, class Y > inline void sp_pointer_construct( boost::shared_ptr< T > * ppx, Y * p, boost::detail::shared_count & pn )
{
   boost::detail::shared_count( p ).swap( pn );
   boost::detail::sp_enable_shared_from_this( ppx, p, p );
}

 里面又调用了boost::detail::sp_enable_shared_from_this

 

share_ptr有2个该重载函数

template< class X, class Y, class T > inline void sp_enable_shared_from_this( boost::shared_ptr<X> const * ppx, Y const * py, boost::enable_shared_from_this< T > const * pe )
{
  if( pe != 0 )
 {
   pe->_internal_accept_owner( ppx, const_cast< Y* >( py ) );
 }
}

inline void sp_enable_shared_from_this( ... )
{
}

由于我们的类是继承enable_share_from_this，所以调用的是前者

里面又调用了 enable_shared_from_this 的 _internal_accept_owner ：

template<class X, class Y> void _internal_accept_owner( shared_ptr<X> const * ppx, Y * py ) const
{
  if( weak_this_.expired() )
  {
    weak_this_ = shared_ptr<T>( *ppx, py );
  }
}

最后，在这里对enable_shared_from_this 的成员 weak_this_ 进行拷贝赋值，使得整个 weak_ptr 作为类对象shared_ptr 的一个观察者。当调用share_from_this()时，就可以从这个 weak_ptr 来生成了，且引用计数是相同的。

shared_ptr<T const> shared_from_this() const
{
 shared_ptr<T const> p( weak_this_ );
 BOOST_ASSERT( p.get() == this );
 return p;
}