如果继承不是公开的而不是出错，为什么 enable_shared_from_this 会崩溃

Question

我在一个项目中使用了 shared_ptr。在某一时刻，我不得不将原始指针存储为 void，然后在传递 void* 的回调中将其转换回其 shared_ptr 形式。但由于某种原因，代码不断崩溃。我不明白为什么，因为我没有收到任何编译器错误或警告。但我注意到，当我从std::enable_shared_from_this 继承时，我并没有将其指定为公共继承。这就是导致崩溃的原因。

我写了一个示例代码，我只是想知道为什么会这样。

#include <memory>
#include <iostream>

class TestShared : public std::enable_shared_from_this<TestShared>{
private:
    int32_t id;
public:
    TestShared(int32_t id){
        this->id = id;
    }
    std::shared_ptr<TestShared> getshared(){
        return shared_from_this();
    }
    int32_t getid(){
        return id;
    }
};

int main(){
    std::shared_ptr<TestShared> ts(new TestShared(0xFF));
    void* tsp = ts.get();
    std::shared_ptr<TestShared> tsn = ((TestShared*)tsp)->getshared();
    std::cout << std::hex << tsn->getid();
    return 0;
}

这样代码就能正常执行和运行，我得到了预期的结果。

但是当我从继承中删除 public 时：

#include <memory>
#include <iostream>

class TestShared : std::enable_shared_from_this<TestShared>{
private:
    int32_t id;
public:
    TestShared(int32_t id){
        this->id = id;
    }
    std::shared_ptr<TestShared> getshared(){
        return shared_from_this();
    }
    int32_t getid(){
        return id;
    }
};

int main(){
    std::shared_ptr<TestShared> ts(new TestShared(0xFF));
    void* tsp = ts.get();
    std::shared_ptr<TestShared> tsn = ((TestShared*)tsp)->getshared();
    std::cout << std::hex << tsn->getid();
    return 0;
}

然后它会导致崩溃。那么为什么public 在这里有所作为，为什么编译器不给出警告/错误呢？

Answer 1

public 很重要，因为shared_ptr 系统需要访问给定类型的enable_shared_from_this 基类。如果不能从给定类型访问 publicly，它就不能这样做。

对于不可访问的基类没有警告/错误，因为系统无法知道您的代码错误。

即使enable_shared_from_this 是私有的，使用可以“启用shared_from_this”的shared_ptr 构造函数在概念上是可以的。为什么？考虑以下几点：

class B : public enable_shared_from_this<B> {...};

class D : private B {...};

现在，B 期望能够做shared_from_this 体操。但是D 私下继承了它。所以D 与B（以及B::shared_from_this）的关系是私有的。也许D 使用B 的方式不会触发任何shared_from_this 用法。

所以如果D 不依赖B::shared_from_this，如果B 只是D 的一个实现细节，为什么有人将D 放在shared_ptr 中会出错？

您想出的任何测试都不会导致这样的误报。因此，如果enable_shared_from_this 基类不可访问，那么可以尝试使用它的shared_ptr 构造函数就不要尝试使用它。

Answer 2

根据https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/enable_shared_from_this

enable_shared_from_this 的一个常见实现是持有对this 的弱引用（例如std::weak_ptr）。 std::shared_ptr 的构造函数检测到是否存在明确且可访问的（C++17 起）enable_shared_from_this 基，并将新创建的 std::shared_ptr 分配给内部存储的弱引用，如果它还没有被实时 std::shared_ptr 拥有（从 C++17 开始）。

如果继承是公共的，那么在初始化ts 时，它会在enable_shared_from_this 基础子对象中“记录”它是TestShared 对象的所有者。稍后调用 getshared 时，会参考基础子对象，并创建一个与 ts 共享所有权的新 shared_ptr 对象。

如果继承不是公开的，那么在初始化ts 时，它不会“知道”有一个需要写入的enable_shared_from_this 子对象。因此，当调用getshared 时，enable_shared_from_this 子对象不包含有关当前谁拥有该对象的任何信息。在 C++17 中，这会导致异常；在 C++17 之前，结果是未定义的。