shared_ptr的原理与应用(二)

刚才说到，当多个shared_ptr管理同一个指针，仅当最后一个shared_ptr析构时，指针才被delete。这是怎么实现的呢？答案是：引用计数（reference counting）。引用计数指的是，所有管理同一个裸指针（raw pointer）的shared_ptr，都共享一个引用计数器，每当一个shared_ptr被赋值（或拷贝构造）给其它shared_ptr时，这个共享的引用计数器就加1，当一个shared_ptr析构或者被用于管理其它裸指针时，这个引用计数器就减1，如果此时发现引用计数器为0，那么说明它是管理这个指针的最后一个shared_ptr了，于是我们释放指针指向的资源。

在底层实现中，这个引用计数器保存在某个内部类型里（这个类型中还包含了deleter，它控制了指针的释放策略，默认情况下就是普通的delete操作），而这个内部类型对象在shared_ptr第一次构造时以指针的形式保存在shared_ptr中。shared_ptr重载了赋值运算符，在赋值和拷贝构造另一个shared_ptr时，这个指针被另一个shared_ptr共享。在引用计数归零时，这个内部类型指针与shared_ptr管理的资源一起被释放。此外，为了保证线程安全性，引用计数器的加1，减1操作都是原子操作，它保证shared_ptr由多个线程共享时不会爆掉。

这就是shared_ptr的实现原理，现在我们来看看怎么用它吧！（超简单）

std::shared_ptr位于头文件中（这里只讲C++11，boost的shared_ptr当然是放在boost的头文件中），下面我以代码示例的形式展现它的用法，具体文档可以看这里。

// 初始化

shared_ptr x = shared_ptr(new int); // 这个方法有缺陷，下面我会说

shared_ptr y = make_shared();

shared_ptr obj = make_shared(arg1, arg2); // arg1, arg2是Resource构造函数的参数

// 赋值

shared_ptr z = x; // 此时z和x共享同一个引用计数器

// 像普通指针一样使用

int val = *x;

assert (x == z);

assert (y != z);

assert (x != nullptr);

obj->someMethod();

// 其它辅助操作

x.swap(z); // 交换两个shared_ptr管理的裸指针（当然，包含它们的引用计数）

obj.reset(); // 重置该shared_ptr（引用计数减1）

太好用了！

错误用法1：循环引用

shared_ptr的一个最大的缺点，或者说，引用计数策略最大的缺点，就是循环引用（cyclic reference），下面是一个典型的事故现场：

class Observer; // 前向声明

class Subject {

private:

std::vector> observers;

public:

Subject() {}

addObserver(shared_ptr ob) {

observers.push_back(ob);

}

// 其它代码

..........

};

class Observer {

private:

shared_ptr object;

public:

Observer(shared_ptr