在 C++ 中使用 shared_ptr 的指针的意外行为

Posted 2023-02-21

【中文标题】在 C++ 中使用 shared_ptr 的指针的意外行为

【英文标题】：Unexpected behavior of pointer to pointer using shared_ptr in C++

【发布时间】：2015-12-01 02:01:24

【问题描述】：

在使用智能指针时，我对 C++ 中指向指针的行为感到困惑。

在下面的可编译代码示例中，您可以看到重新分配原始指针 pA 会影响指向指针 ppA 的指针，但在使用 std::shared_ptr 时情况并非如此。这似乎是非常违反直觉的行为。

#include <iostream>
#include <memory>

using namespace std;

int main() 

    // compare the functionality of raw and smart pointers
    int* pA = new int(1);
    int* pB = new int(2);
    shared_ptr<int> pAsmart(new int(1));
    shared_ptr<int> pBsmart(new int(2));

    // pointer to a pointer
    int** ppA = &pA;
    shared_ptr< shared_ptr<int> > ppAsmart = make_shared< shared_ptr<int> >(pA);

    cout << **ppA << endl; // prints 1
    cout << **ppAsmart << endl; // prints 1

    pA = pB;
    pAsmart = pBsmart;

    cout << **ppA << endl; // prints 2
    cout << **ppAsmart << endl; // prints 1 (huh?)

【问题讨论】：

那是因为ppAsmart 不指向pA。

【参考方案1】：

shared_ptr<shared_ptr> 与指针指向不同。 ppAsmart 保存 make_shared() 返回的原始 shared_ptr。你没有做任何事情让ppAsmart指向其他任何东西，所以它仍然持有一个shared_ptr<int>，它仍然指向原始pA对象，其值为1。创建ppAsmart之后，你就是重新分配pA 以指向原始pB 对象，其值为2，而ppA 仍指向pA 变量，因此取消引用ppA 将获得值为2 的原始pB 对象. 但是ppAsmart 仍然指向原始的pA 对象，其值为1。它并不像ppA 那样指向pA 变量本身。

【讨论】：

我明白了，你说的很对。事实上，在我看来，涉及pAsmart 和pBsmart 的行在这段代码中什么也没做。在这种情况下，如何仅使用智能指针获得指针对指针的功能？

智能指针并非设计为以这种方式使用。你真正想要完成什么？

我最终试图理解 quantlib 库中实现的句柄模式。事实证明，quantlib 中的各种构造函数接受句柄（基本上是指针到指针的智能等价物），请参见 p。 dl.dropboxusercontent.com/u/13584583/qlbook/appendixA.pdf 中的 237 个了解详情

【参考方案2】：

ppAsmart指向一个新对象，该对象指向pA的对象；特别是它不指向pA。它保持不变。试着用指针和指向对象来描绘一个图表，你会看到。

shared_ptr< shared_ptr<int> > ppAsmart = make_shared< shared_ptr<int> >(pA);