为什么 ref_count 在 shared_ptr 实现中是 int*

Question

我见过 shared_ptr 的几个实现，例如 here。他们都将 ref_count 声明为 int*。我不明白如果它只是一个 int，我们会失去什么。谢谢！

template <class T>
class shared_ptr {
    T* ptr;
    int* ref_count;

    /**
     * Initializes the ref count used for tracking the usage.
     */
    void initialize_ref_count() {
        if (ref_count != nullptr)
            return;
        try {
            ref_count = new int;
            *ref_count = 1;
        }
        catch (std::bad_alloc& e) {
            std::cerr << "Memory allocation error: " << e.what();
        }
    }
}

Answer 1

正如您在提供的实现中看到的那样（in your link），当共享指针是复制构造或复制分配，指向引用计数器 (ref_count) 的指针在管理同一指针的所有实例之间共享：

    // Copy constructor
    shared_ptr(const shared_ptr& copy) {
        ptr = copy.ptr;
        ref_count = copy.ref_count; // see here
        if (ref_count != nullptr) {
            ++(*ref_count);
        }
    }

    // Assignment operator
    shared_ptr& operator=(const shared_ptr& copy) {
        ptr = copy.ptr;
        ref_count = copy.ref_count; // see here
        if (ref_count != nullptr) {
            ++(*ref_count);
        }
        return *this;
}

这样，那个共享指针的所有实例，引用同一个内存位置来跟踪引用计数器，最后一个shared_ptr将能够知道是否需要清理（delete 分配的内存）：

   ~shared_ptr() {
        --(*ref_count);
        if (*ref_count == 0) {
            delete ref_count;
            ref_count = nullptr;
            delete ptr;
            ptr = nullptr;
        }
    }

免责声明

为简单起见，此答案基于 OP 提供的示例。 shared_ptr 实现比示例中的实现复杂得多（考虑原子性、竞争条件等...）。

Answer 2

首先，在其他地方分享一些东西，你需要把它放在其他人可以访问的地方。正如@Igor Tandetnik 所指出的。因此 动态存储持续时间 的对象可以很好地完成这项工作。 静态存储持续时间 和动态初始化的对象也可以做到这一点，但该对象将存在于程序的其余部分，这是我们不想要的。

其次，shared_ptr比那更复杂。典型的 shared_ptr 会引用 控制块 。这个控制块通常包含：

对象的共享引用数，
有问题的对象或指向该对象的指针，
以及对控制块的弱引用数。

为了线程安全，共享引用计数和弱引用计数通常由原子类型持有。

编辑：参见@Passer 的评论。

为什么 ref_count 在 shared_ptr 实现中是 int*

Why ref_count in shared_ptr implementation is int*

c++

shared-ptr

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