在构造函数中使用 shared_from_this()

Question

如您所知，不可能从对象的构造函数中使用 std::enable_shared_from_this 和 shared_from_this() 对，因为包含该类的 shared_pointer 尚不存在。但是，我真的很想要这个功能。我尝试了自己的系统，它似乎工作正常。

namespace kp
{    

template <class T>
void construct_deleter(T *t)
{
  if(!t->_construct_pself)
  {
    t->~T();
  }

  free(t);
}

template <class T, typename... Params>
std::shared_ptr<T> make_shared(Params&&... args)
{
  std::shared_ptr<T> rtn;
  T *t = (T *)calloc(1, sizeof(T));
  t->_construct_pself = &rtn;
  rtn.reset(t, construct_deleter<T>);
  t = new(t) T(std::forward<Params>(args)...);
  t->_construct_pself = NULL;
  t->_construct_self = rtn;

  return rtn;
}

template <class T>
class enable_shared_from_this
{
public:
  std::shared_ptr<T> *_construct_pself;
  std::weak_ptr<T> _construct_self;

  std::shared_ptr<T> shared_from_this()
  {
    if(_construct_pself)
    {
      return *_construct_pself;
    }
    else
    {
      return _construct_self.lock();
    }
  }
};

}

谁能发现这个逻辑中的任何缺陷？在构造函数调用之前，我基本上使用placement new 来分配指向类中shared_ptr 的指针。

就目前而言，我可以这样使用它：

std::shared_ptr<Employee> emp = kp::make_shared<Employee>("Karsten", 30);

在 Employee 构造函数中：

Employee::Employee(std::string name, int age)
{
  Dept::addEmployee(shared_from_this());
}

在我将它提交到一个相对较大的代码库之前，我非常感谢你们的一些想法或反馈。

谢谢！

Answer 1

我知道这已经有一段时间了，但这可能对遇到相同问题的人有用：如果您尝试从继承您的 enable_shared_from_this 的类继承，则会出现主要问题。 尤其是这一行：

t->_construct_pself = &rtn;

如果你有让我们说：

class Object : public kp::enable_shared_from_this<Object> {
};

class Component : public Object {
};

那么编译器将无法将std::shared_ptr<Component>* 转换为std::shared_ptr<Object>*，因为编译器这些类型不相关，即使Component 继承Object。 我看到的最简单的解决方案是将_construct_pself 转为void*，如下所示：

template <class T>
    class enable_shared_from_this
    {
    public:
        void* _construct_pself{ nullptr };
        std::weak_ptr<T> _construct_self;
        std::shared_ptr<T> shared_from_this() const
        {
            if (_construct_pself)
            {
                return *static_cast<std::shared_ptr<T>*>(_construct_pself);
            }
            else
            {
                return _construct_self.lock();
            }
        }
    };

然后做

t->_construct_pself = static_cast<void*>(&rtn);

这不是很性感，可能会引发其他问题，但它似乎正在工作......

[编辑] 有一个稍微好一点的“C++”替代方案，很抱歉没有马上考虑它，只是这样做：

t->_construct_pself = reinterpret_cast<decltype(t->_construct_pself)>(&rtn);

[EDIT2] 将shared_from_this 设为常量，因为它不会更改类中的任何内容

[EDIT3] 发现另一个问题：如果您通过make_shared 使用复制构造函数并在shared_from_this 之前的构造函数中使用operator=，shared_from_this 将返回复制对象的地址，而不是对象的副本.我看到的唯一解决方案是为enable_shared_from_this 定义空的复制构造函数和赋值运算符，并在每次需要时从继承类中显式调用复制构造函数……或者确保你永远不要在复制构造函数中的shared_from_this 之前调用operator= .

Answer 2

我认为在构造函数中使用 shared_from_this() 存在语义问题。 问题是当抛出异常时没有有效的对象，但您已经设置了指向它的共享指针。例如：

Employee::Employee(std::string name, int age)
{
    Dept::addEmployee(shared_from_this());
    if (...) throw std::runtime_error("...");
}

现在Dept 将有一个指向该对象的指针，该对象未成功创建。