1.10 shared_ptr 技术与陷阱

意外延长对象的生命期shared_ptr 是强引用（“铁丝”绑的），只要有一个指向x 对象的shared_ptr 存在，该对象就不会析构。而shared_ptr 又是允许拷贝构造和赋值的（否则引用计数就无意义了），如果不小心遗留了一个拷贝，那么对象就永世长存了。例如前面提到如果把p. 16 中L48 observers_ 的类型改为vector<shared_ptr<Observer> >，那么除非手动调用unregister()，否则Observer 对象永远不会析构。即便它的析构函数会调用unregister()，但是不去unregister() 就不会调用Observer 的析构函数，这变成了鸡与蛋的问题。这也是Java 内存泄漏的常见原因。

另外一个出错的可能是boost::bind，因为boost::bind 会把实参拷贝一份，如果参数是个shared_ptr，那么对象的生命期就不会短于boost::function 对象：

class Foo  
{  
void doit();  
};  
shared_ptr<Foo> pFoo(new Foo);  
boost::function<void()> func = boost::bind(&Foo::doit, pFoo); // long life foo 

这里func 对象持有了shared_ptr<Foo> 的一份拷贝，有可能会在不经意间延长倒数第二行创建的Foo 对象的生命期。

函数参数因为要修改引用计数（而且拷贝的时候通常要加锁），shared_ptr 的拷贝开销比拷贝原始指针要高，但是需要拷贝的时候并不多。多数情况下它可以以const reference 方式传递，一个线程只需要在最外层函数有一个实体对象，之后都可以用const reference 来使用这个shared_ptr。例如有几个函数都要用到Foo 对象：

void save(const shared_ptr<Foo>& pFoo); // pass by const reference  
void validateAccount(const Foo& foo);  
bool validate(const shared_ptr<Foo>& pFoo) // pass by const reference  
{  
validateAccount(*pFoo);  
// ...  
} 

void onMessage(const string& msg)  
{  
shared_ptr<Foo> pFoo(new Foo(msg)); // 只要在最外层持有一个实体，安全不成问题  
if (validate(pFoo)) { // 没有拷贝pFoo  
save(pFoo); // 没有拷贝pFoo  
}  
} 

遵照这个规则，基本上不会遇到反复拷贝shared_ptr 导致的性能问题。另外由于pFoo 是栈上对象，不可能被别的线程看到，那么读取始终是线程安全的。

析构动作在创建时被捕获这是一个非常有用的特性，这意味着：

虚析构不再是必需的。

shared_ptr<void> 可以持有任何对象，而且能安全地释放。

shared_ptr 对象可以安全地跨越模块边界，比如从DLL 里返回，而不会造成从模块A 分配的内存在模块B 里被释放这种错误。

二进制兼容性，即便Foo 对象的大小变了，那么旧的客户代码仍然可以使用新的动态库，而无须重新编译。前提是Foo 的头文件中不出现访问对象的成员的inline 函数，并且Foo 对象的由动态库中的Factory 构造，返回其shared_ptr。

析构动作可以定制。

最后这个特性的实现比较巧妙，因为shared_ptr<T> 只有一个模板参数，而“析构行为”可以是函数指针、仿函数（functor）或者其他什么东西。这是泛型编程(www.cppentry.com)和面向对象编程(www.cppentry.com)的一次完美结合。有兴趣的读者可以参考Scott Meyers 的文章12。这个技术在后面的对象池中还会用到。

析构所在的线程对象的析构是同步的，当最后一个指向x 的shared_ptr 离开其作用域的时候，x 会同时在同一个线程析构。这个线程不一定是对象诞生的线程。

这个特性是把双刃剑：如果对象的析构比较耗时，那么可能会拖慢关键线程的速度（如果最后一个shared_ptr 引发的析构发生在关键线程）；同时，我们可以用一个单独的线程来专门做析构，通过一个BlockingQueue<shared_ptr<void> > 把对象的析构都转移到那个专用线程，从而解放关键线程。

现成的RAII handle 我认为RAII （资源获取即初始化）是C++(www.cppentry.com) 语言区别于其他所有编程(www.cppentry.com)语言的最重要的特性，一个不懂RAII 的C++(www.cppentry.com) 程序员不是一个合格的C++(www.cppentry.com) 程序员。初学C++(www.cppentry.com) 的教条是“new 和delete 要配对，new 了之后要记着delete”；如果使用RAII [CCS，条款13]，要改成“每一个明确的资源配置动作（例如new）都应该在单一语句中执行，并在该语句中立刻将配置获得的资源交给handle 对象（如shared_ptr），程序中一般不出现delete”。shared_ptr 是管理共享资源的利器，需要注意避免循环引用，通常的做法是owner 持有指向child 的shared_ptr，child 持有指向owner 的weak_ptr。