智能指针 shared_ptr 的 C++ 实现原理及源码解析

智能指针 shared_ptr 的 C++ 实现原理及源码解析

智能指针（smart pointer）是 C++ 中的一种常用 RAII（Resource Acquisition Is Initialization，资源获取即初始化）技术，可以在释放动态内存时自动管理对象的生命周期。其中，shared_ptr 是最常用的一种智能指针类型，在多线程环境下具有良好的线程安全性和可共享性。本文将深入探究 shared_ptr 的实现原理，并提供完整的源码解析。

shared_ptr 的实现原理

shared_ptr 的实现基于引用计数机制。当一个 shared_ptr 对象被创建时，会同时创建一个计数器（也称“引用计数器”），并将其初始值设为 1。每当该 shared_ptr 对象作为另一个 shared_ptr 对象的拷贝构造函数参数或赋值运算符右值时，其对应的计数器值加 1；每当该 shared_ptr 对象被销毁时，对应计数器的值减 1。只有当计数器的值为 0 时，才会执行析构函数，释放动态内存。

shared_ptr 的源码解析

shared_ptr 的源码主要包括以下文件：

• memory：定义了 shared_ptr 类模板
• bits/shared_ptr_base.h：定义了 shared_ptr 和 weak_ptr 的基类
• bits/shared_ptr_base_atomic.h：定义了使用原子操作进行引用计数的 shared_ptr 基类
• bits/shared_ptr_base_spin.h：定义了使用自旋锁进行引用计数的 shared_ptr 基类

在