2016-11-02: boost::enable_shared_from_this

使用场景

当类对象被shared_ptr管理时，需要在类自己定义的函数中把当前对象作为参数传递给其他函数时，必须传递一个shared_ptr，否则就不能保持shared_ptr管理这个类对象的语义。因为有一个raw pointer指向这个类对象，而shared_ptr对类对象的这个引用没有计数，很可能shared_ptr已经把类对象资源释放了，而那个调用函数还在使用类对象--显然，这肯定会产生错误。

使用方法

在上述场景中，我们需要在类内部获得自己的shared_ptr。我们可以让自己定义的类继承boost::enable_shared_from_this。因为，boost中的enable_shared_from_this类提供了一个shared_frome_this()成员函数可以让子类内部获得自身的shared_ptr对象，满足类实现过程中需要传递自身shared_ptr的使用需求。

注意事项

虽然enable_shared_from_this是基类，但它却是在shared_ptr里面初始化enable_shared_from_this的成员weak_ptr。因此不能在子类的构造方法里面调用shared_from_this()，因为这个时候weak_ptr还是空值。

为什么在类的内部不直接使用this指针，因为我们程序中用shared_ptr来管理指针，如果我们在类的内部传递的过程中用原始指针，这样类内部的引用shared_ptr不会察觉到，因为有可能我们传进去的时候已经被shared_ptr释放掉了。

实现原理

限制条件

在类对象本身当中不能存储类对象本身的 shared_ptr，否则类对象 shared_ptr 的引用计数永远也不会为0了，从而资源永远不会释放，除非程序结束。
    类对象肯定是外部函数通过某种机制分配的，而且一经分配立即交给 shared_ptr 管理（再次强调一遍：给 shared_ptr 管理的资源必须在分配时交给 shared_ptr），而且以后凡是需要共享使用类对象的地方必须使用这个 shared_ptr 当作右值来构造产生或者拷贝产生另一个 shared_ptr 从而达到共享使用的目的。（即you must never create more than one shared_ptr from the same raw pointer）

可能方案

有了以上两点的限制，要实现我们的目标（即在类对象内部使用类对象的 shared_ptr）有以下两种方案：
1、类对象的外部 shared_ptr 作为函数参数传给类的需要引用类对象自身的函数——显然，这种方法很丑陋，而且并不是所有的情况都可行（如在外部 shared_ptr 不可见的作用域中就不行）；
2、类对象自身存储某种信息，在需要自身 shared_ptr 时来产生一个临时的 shared_ptr 。
显然，第2种方法更优雅（对于用户来说），关键是信息怎么存储？
对了， weak_ptr ！
实际上， boost 中就是这样实现的。

实现过程

但现在的问题是：何时初始化这个 weak_ptr ？因为类对象生成时还没有生成相应的用来管理这个对象的 shared_ptr 。
boost 1.39.0 中是这样实现的：
首先生成类 A ：会依次调用 enable_shared_from_this 的构造函数（定义为 protected），以及类 A 的构造函数。在调用 enable_shared_from_this 的构造函数时，会初始化定义在 enable_shared_from_this 中的 weak_ptr （调用其默认构造函数），这时这个 weak_ptr 是无效的（或者说不指向任何对象）。
接着：外部程序会把指向类 A 对象的指针作为初始化参数来初始化一个 shared_ptr 。
现在来看看 shared_ptr 是如何初始化的，shared_ptr 定义了如下构造函数：
template<class Y>
    explicit shared_ptr( Y * p ): px( p ), pn( p )
    {
        boost::detail::sp_enable_shared_from_this( this, p, p );
    }
里面调用了 boost::detail::sp_enable_shared_from_this ：
template< class X, class Y, class T >
inline void sp_enable_shared_from_this( boost::shared_ptr<X> const * ppx,
Y const * py, boost::enable_shared_from_this< T > const * pe )
{
    if( pe != 0 )
    {
        pe->_internal_accept_owner( ppx, const_cast< Y* >( py ) );
    }
}
里面又调用了 enable_shared_from_this 的 _internal_accept_owner ：
template<class X, class Y> void _internal_accept_owner( shared_ptr<X> const * ppx, Y * py ) const
    {
        if( weak_this_.expired() )
        {
            weak_this_ = shared_ptr<T>( *ppx, py );
        }
    }
而在这里对 enable_shared_from_this 的成员 weak_ptr 进行拷贝赋值，使得整个 weak_ptr 作为类对象 shared_ptr 的一个观察者。
这时，当类对象本身需要自身的 shared_ptr 时，就可以从这个 weak_ptr 来生成一个了。

参考资料

enable_from_this方法的使用与陷阱

what is the usefulness of enable_shared_from_this

Weak Pointers