shared_from_this() 即使正确使用 make_shared 也会导致 std::bad_weak_ptr

Question

我正在使用独立的 Asio 和 C++11 创建 C++ 服务器应用程序，但出现错误，这就是我寻求帮助的原因。

错误

在classworker_thread中，调用shared_from_this()时，抛出bad_weak_ptr异常，导致程序崩溃。

布局

1. class connection_manager 在 std::vector 容器
中创建并存储 std::shared_ptr<worker_thread> 类型的对象
2. class worker_thread 继承自 std::enable_shared_from_this<worker_thread>.
3. class worker_thread 创建类型为 std::shared_ptr<connection> 的对象。
4. class connection 需要一个指向 class worker_thread 的指针（这是一个共享指针），以便可以调用 void handle_finish(std::shared_ptr<connection>)

程序流程

1. class worker_thread 是通过其构造函数创建的，从 class connection_manager 使用 std::make_shared<worker_thread> 和两个共享指针作为参数。
2. void init() 由 connection_manager
从 worker_thread 调用
3. 稍后在程序中，connection_manager 从 worker_thread
调用 std::shared_ptr<connection> get_available_connection()
4. 在此方法执行期间，通过 std::make_shared<connection> 创建了一个新的 connection，其中一个参数是指向 current worker_thread 通过 shared_from_this()
获得
5. 在 shared_from_this() 调用期间，程序崩溃并出现 bad_weak_ptr 异常。

研究

根据我的研究，导致此错误的最常见原因是：

1. 当shared_from_this()在构造函数（或构造函数调用的函数）中调用时
2. 当不存在 std::shared_ptr 指向对象时。

在我的程序中：

1. 对构造函数的调用和 get_available_connection() 是分开的，通过终端中的输出行，似乎 worker_thread 是在调用 [=48 时构造和初始化的=]发生
2. connection_manager class 持有指向每个 worker_thread 对象的共享指针。

代码

所有something_ptr都是std::shared_ptr<something>

头文件

connection_manager.hpp

typedef asio::executor_work_guard<asio::io_context::executor_type>
    io_context_work;
std::vector<worker_thread_ptr> workers;
std::vector<io_context_ptr> io_contexts;
std::vector<io_context_work> work;

worker_thread.hpp

class worker_thread : std::enable_shared_from_this<worker_thread> {
public:

/// Create a worker thread.
explicit worker_thread(io_context_ptr io, config_ptr vars_global);

void init();
void join();

connection_ptr get_available_connection();
//...

connection.hpp

explicit connection(std::shared_ptr<worker_thread> worker,
            std::shared_ptr<asio::io_context> io, 
            config_ptr vars_parent);

源文件

connection_manager.cpp

connection_manager::connection_manager(config_ptr vars) {
    std::size_t number_of_threads = vars->worker_threads;
    while(number_of_threads > 0) {
        io_context_ptr io_context(new asio::io_context);
        io_contexts.push_back(io_context);
        work.push_back(asio::make_work_guard(*io_context));

        worker_thread_ptr worker =
            std::make_shared<worker_thread>(io_context, vars);
        workers.push_back(worker);

        worker->init();

        --number_of_threads;
    }   
} 

connection_ptr connection_manager::get_available_connection() {
    std::size_t index_of_min_thread = 0;
    std::size_t worker_count = workers.size();
    for(std::size_t i = 1; i < worker_count; ++i) {
        if(workers[i]->active_connection_count() <
                workers[index_of_min_thread]->active_connection_count())
            index_of_min_thread = i;
    }
    return workers[index_of_min_thread]->get_available_connection();
}

worker_thread.cpp

worker_thread::worker_thread(io_context_ptr io, 
        config_ptr vars_global)
    :io_context(io), active_conn_count(0), vars(vars_global),
    worker(
        [this]() {
            if(io_context)
                io_context->run();
        }   
    ) {}

void worker_thread::init() {
    //Additional initialisation, this is called by connection_manager
    //after this thread's construction
}   

connection_ptr worker_thread::get_available_connection() {
    connection_ptr conn;
    if(!available_connections.empty()) {
        conn = available_connections.front();
        available_connections.pop();
        active_connections.insert(conn);
        return conn;
    } else {
        conn = std::make_shared<connection>(shared_from_this(), io_context, vars);
        active_connections.insert(conn);
        return conn;
    }
}

如果这个问题之前有人回答过，我很抱歉，但我试图解决这个问题，在尝试了一段时间后，我决定寻求帮助会更好。

编辑 这是一个最低限度的测试，它失败了。它需要 CMake，并且您可能必须更改所需的最低版本。

Google Drive link

Answer 1

我认为你的问题可能是你使用了默认的 private 继承。

这是一个程序崩溃的简单示例：

class GoodUsage : public std::enable_shared_from_this<GoodUsage>
{
public:
    void DoSomething()
    {
        auto good = shared_from_this();
    }
};

class BadUsage : std::enable_shared_from_this<BadUsage> // private inheritance
{
public:
    void DoSomething()
    {
        auto bad = shared_from_this();
    }
};


int main()
{
    auto good = std::make_shared<GoodUsage>();
    auto bad = std::make_shared<BadUsage>();
    good->DoSomething(); // ok
    bad->DoSomething(); // throws std::bad_weak_ptr    
}