shared_ptr 的控制块中的虚函数是什么？

Question

我在 Scott Meyers 的书中 "Effective Modern C++" 读过关于 shared_ptr 的 "Item"，他说了以下内容：

The usual control block implementation is more sophisticated than you might expect. It makes use of inheritance, and there’s even a virtual function. (It’s used to ensure that the pointed-to object is properly destroyed.) That means that using std::shared_ptrs also incurs the cost of the machinery for the virtual function used by the control block.

然后他没有解释虚函数的具体作用。据我所知，删除指向对象的正确方法是使用删除器或类型擦除。所以，请解释一下这是关于什么的。

Answer 1

需要虚拟函数以确保正确删除正在共享的 object。与 unique_ptr 不同，shared_ptr 在实例化其模板时不需要完全了解类型。例如。你可以这样做：

class Foo;
std::shared_ptr<Foo> foo = make_foo();

请注意，在上面的代码中，我们没有完整的 Foo 类型，只有前向声明。如果我们让 foo 超出范围，它指向的 object 将被正确删除，因为当 Foo 在 make_foo 中创建时，也会创建一个删除器，它知道Foo 的完整类型，因此可以调用适当的析构函数。（例如，也许 make_foo 创建了一个继承自 Foo 和 returns 的 Bar。shared_ptr 可以很好地处理这个问题。）

shared_ptr 创建的用于管理 Foo 删除的删除器 object 上的函数将是虚拟的，允许 shared_ptr 调用正确的析构函数。

大概是这样的：

struct deleter_interface {
    virtual void ~deleter_interface = default;
    virtual void dispose() = 0;
};

template <typename T>
struct deleter : deleter_interface {
    T* ptr_;
    deleter(T* ptr) : ptr_(ptr) {}
    virtual void dispose() { delete ptr_; }
};

template <typename T>
shared_ptr {
    T* ptr_;
    deleter_interface* deleter_;
    ...
};

template <typename T>
shared_ptr<T>::shared_ptr<T>(T* ptr)
    : ptr_(ptr), deleter_(new deleter<T>(ptr)) {}

template <typename T>
shared_ptr<T>::~shared_ptr<T>() { deleter_->dispose(); delete deleter_; }

虽然这看起来更复杂但却是绝对必要的，但它允许 shared_ptr 在没有完整类型的情况下使用。例如，如果你想这样做怎么办：

在a.h中：

struct Foo;
std::shared_ptr<Foo> a = make_object();
// ... let a go out of scope

在a.cc中：

struct Foo { ... };
struct Bar : Foo { ... };
std::shared_ptr<Foo> make_object() { return std::shared_ptr<Foo>(new Bar); }

如果删除代码中没有使用虚函数，那么Bar就不会被正确析构。使用虚函数，header (a.h) 永远不会看到 Foo 或 Bar.

的定义并不重要

shared_ptr 的控制块中的虚函数是什么？

What is the virtual function inside of shared_ptr's Control Block?

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