c++20 shared_ptr、unique_ptr、weak_ptr、enable_shared_from_this

正如《Professional C++,Fifth Edition》所说:

1.程序员忘记在合适时间释放内存delete导致内存泄露。

2.代码异常后面的代码delete没有执行到导致内存泄露。

3.释放内存的代码过于臃肿。

4.多个释放内存点delete代码过于重复。

5.多个地方要共享内存。

unique_ptr:唯一拥有权使用std::move();转移。就像我有一支笔给你我就没有了，你还给我你就没有了。

shared_ptr：可复制支持共享所有权的。就像是聚宝盆，放进去一个又出来一个相同的。

weak_ptr：不拥有资源；不能阻止shared_ptr释放；不释放资源；可判断已关联的shared_ptr是否已释放；构造时使用shared_ptr或weak_ptr，使用.lock();转为shared_ptr。如果释放了shared_ptr再使用weak_ptr将抛出std::bad_weak_ptr异常。就像是wireshark抓包，只是悄悄的在抓包不控制其他网络传输。

enable_shared_from_this:安全的返回指向this的shared_ptr或weak_ptr。当使用shared_ptr时才能用shared_from_this();函数否则抛出std::bad_weak_ptr异常（就像是weak_ptr未初始化为empty使其返回shared_ptr抛出异常）。

需求：在类成员函数实现封装返回指向this的智能指针函数。几个例子

正确的实现：

#include <iostream>
#include <memory>
class MyClass : public std::enable_shared_from_this<MyClass> {
public:
	std::shared_ptr<MyClass> getSharedPtr() {
		return shared_from_this();
	}
};
int main() {
	auto ptr = std::make_shared<MyClass>();
	auto anotherPtr = ptr->getSharedPtr();
	std::cout << ptr.use_count() << " " << anotherPtr.use_count() << std::endl;//2 2
	return 0;
}

错误的实现： 

#include <iostream>
#include <memory>
class MyClass{
public:
	std::shared_ptr<MyClass> getSharedPtr() {//封装了返回指向this的智能指针函数。
		return std::shared_ptr<MyClass>(this);
	}
};
int main() {
	auto ptr = std::make_shared<MyClass>();
	auto anotherPtr = ptr->getSharedPtr();
	std::cout << ptr.use_count() << " " << anotherPtr.use_count() << std::endl;//1 1
	return 0;//崩溃:释放时崩溃，相当于两个智能指针管理一个指针。双重释放
}

代替实现：（如果没有public std::enable_shared_from_this<MyClass>有效的方法是将weak_ptr作为成员变量，返回以weak_ptr创建的shared_ptr）

#include <iostream>
#include <memory>
class MyClass{
public:
	void init_weak_ptr(std::shared_ptr<MyClass> sp) {
		_weak_p = sp;
	}
	std::shared_ptr<MyClass> getSharedPtr() {
		return _weak_p.lock();
	}
private:
	std::weak_ptr<MyClass> _weak_p;
};
int main() {
	auto ptr = std::make_shared<MyClass>();
	ptr->init_weak_ptr(ptr);//你看看在这个怪代码，即冗余又奇怪，虽然看上去对。
	ptr->init_weak_ptr(ptr1);//如果这样调用，这就出问题了
	auto anotherPtr = ptr->getSharedPtr();
	std::cout << ptr.use_count() << " " << anotherPtr.use_count() << std::endl;//2 2
	return 0;
}

理解enable_shared_from_this实现：

#include <iostream>
#include <memory>
class MyClass : public std::enable_shared_from_this<MyClass> {
public:
	std::shared_ptr<MyClass> getSharedPtr() {//shared_ptr<T>的T是enable_shared_from_this，T内置了weak_ptr,
		//并且类中有友元类shared_ptr,智能指针类shared_ptr<T>可以读写构造函数T t的类成员变量private weak_ptr，
		//返回weak_ptr.lock();创建shared_ptr;
        //这个友元类的妙处，是不是和gtest单元测试的实现原理妙处一样？
		return shared_from_this();
	}
};
int main() {
	std::shared_ptr<MyClass> ptr = std::make_shared<MyClass>();
	std::shared_ptr<MyClass> anotherPtr = ptr->getSharedPtr();
	std::cout << ptr.use_count() << " " << anotherPtr.use_count() << std::endl;//2 2
	return 0;
}