当你在成员函数内部,需要获得一个this的shared_ptr,且外部这个对象已经被另一个shared_ptr接管了。

下例摘自ref1.

#include <memory>
#include <iostream>
 
struct Good: std::enable_shared_from_this<Good> // 注意:继承
{
    std::shared_ptr<Good> getptr() {
        return shared_from_this();
    }
};
 
struct Bad
{
    // 错误写法:用不安全的表达式试图获得 this 的 shared_ptr 对象
    std::shared_ptr<Bad> getptr() {
        return std::shared_ptr<Bad>(this);
    }
    ~Bad() { std::cout << "Bad::~Bad() called\n"; }
};
 
int main()
{
    // 正确的示例:两个 shared_ptr 对象将会共享同一对象
    std::shared_ptr<Good> gp1 = std::make_shared<Good>();
    std::shared_ptr<Good> gp2 = gp1->getptr();
    std::cout << "gp2.use_count() = " << gp2.use_count() << '\n';
 
    // 错误的使用示例:调用 shared_from_this 但其没有被 std::shared_ptr 占有
    try {
        Good not_so_good;
        std::shared_ptr<Good> gp1 = not_so_good.getptr();
    } catch(std::bad_weak_ptr& e) {
        // C++17 前为未定义行为; C++17 起抛出 std::bad_weak_ptr 异常
        std::cout << e.what() << '\n';    
    }
 
    // 错误的示例,每个 shared_ptr 都认为自己是对象仅有的所有者
    std::shared_ptr<Bad> bp1 = std::make_shared<Bad>();
    std::shared_ptr<Bad> bp2 = bp1->getptr();
    std::cout << "bp2.use_count() = " << bp2.use_count() << '\n';
} // UB : Bad 对象将会被删除两次

Motivation

其实还是为了解决下面这个问题,

shared_ptr<T> ptr1 = std::make_shared<T>();
T* raw = ptr1.get();
shared_ptr<T> ptr2{raw}; // ptr2以为自己独占资源,也会负责析构时销毁
 
// ptr1, ptr2 持有同一块动态内存,析构时造成double free

同理,如果类的成员函数需要获取指向自己的shared_ptr,而对象本身已经被另一个shared_ptr持有,那么成员函数中,就需要复用外部shared_ptr,而不是新构造一个。否则同样造成double free.

典型应用:异步任务保活(From PerplexityAI)

最常见的使用场景是:对象发起异步操作,而回调可能晚于当前函数甚至晚于外部持有者释放对象。

错误示例:

class Connection {
public:
    void start()
    {
        async_read([this] {
            on_read();  // 回调执行时 this 可能已悬空
        });
    }
 
    void on_read();
};

如果最后一个外部 shared_ptr<Connection> 在异步回调之前销毁,Connection 已析构;lambda 捕获的 this 会变成悬空指针。

正确做法:

class Connection : public std::enable_shared_from_this<Connection> {
public:
    void start()
    {
        auto self = shared_from_this();
 
        async_read([self] {
            self->on_read();
        });
    }
 
    void on_read();
};

这里 lambda 持有 self,使 Connection 至少存活到这次异步回调结束。这正是 enable_shared_from_this 在网络连接、Actor、GUI 对象、事件回调和任务队列中很常见的原因。

如果异步操作不应因为回调而延长对象寿命,捕获弱引用通常更合适:

class Session : public std::enable_shared_from_this<Session> {
public:
    void schedule()
    {
        std::weak_ptr<Session> weak = weak_from_this();
 
        post([weak] {
            if (auto self = weak.lock()) {
                self->handle_event();
            }
            // 对象已销毁:安全忽略任务
        });
    }
 
    void handle_event();
};

References

  1. https://c-cpp.com/cpp/memory/enable_shared_from_this.html