std::shared_ptr<T>::shared_ptr

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推导指引(C++17)
 
constexpr shared_ptr() noexcept;
 (1)
constexpr shared_ptr( std::nullptr_t ) noexcept;
 (2)
template< class Y >
explicit shared_ptr( Y* ptr );
 (3)
template< class Y, class Deleter >
shared_ptr( Y* ptr, Deleter d );
 (4)
template< class Deleter >
shared_ptr( std::nullptr_t ptr, Deleter d );
 (5)
template< class Y, class Deleter, class Alloc >
shared_ptr( Y* ptr, Deleter d, Alloc alloc );
 (6)
template< class Deleter, class Alloc >
shared_ptr( std::nullptr_t ptr, Deleter d, Alloc alloc );
 (7)
template< class Y >
shared_ptr( const shared_ptr<Y>& r, element_type* ptr ) noexcept;
 (8)
template< class Y >
shared_ptr( shared_ptr<Y>&& r, element_type* ptr ) noexcept;
 (8) (C++20 起)
shared_ptr( const shared_ptr& r ) noexcept;
 (9)
template< class Y >
shared_ptr( const shared_ptr<Y>& r ) noexcept;
 (9)
shared_ptr( shared_ptr&& r ) noexcept;
 (10)
template< class Y >
shared_ptr( shared_ptr<Y>&& r ) noexcept;
 (10)
template< class Y >
explicit shared_ptr( const std::weak_ptr<Y>& r );
 (11)
template< class Y >
shared_ptr( std::auto_ptr<Y>&& r );
 (12) (C++17 中移除)
template< class Y, class Deleter >
shared_ptr( std::unique_ptr<Y,Deleter>&& r );
 (13)

从指代要管理的对象的各种指针类型构造新的 shared_ptr 。

为以下描述的目的，若指针类型 Y* 可转换为指针类型 T* ，或 U[N] 是类型数组而 T 是 U cv [] （其中 cv 是某个 cv 限定符集合），则说 Y* 兼容 T* 。

(C++17 起)
1-2) 构造无被管理对象的 shared_ptr ，即空 shared_ptr 。
3-7) 构造 shared_ptr ，管理 ptr 所指向的对象。

对于 (3-4,6) ， Y* 必须可转换为 T* 。

(C++17 前)

若 T 是数组类型 U[N] ，则若 Y(*)[N] 不可转换为 T* 则 (3-4,6) 不参与重载决议。若 T 是数组类型 U[] ，则若 Y(*)[] 不可转换为 T* 则 (3-4,6) 不参与重载决议。否则，若 Y* 不可转换为 T* 则 (3-4,6) 不参与重载决议。

(C++17 起)
另外：
3) 以 delete 表达式 delete ptr 为删除器，若 T 不是数组类型；以 delete[] ptr 为删除器，若 T 是数组类型 (C++17 起)。 Y 必须是完整类型。 delete 表达式必须为良构，拥有良好定义行为且不抛异常。若 delete 表达式不为良构，则此构造函数不参与重载决议。 (C++17 起)
4-5) 以指定的删除器 d 为删除器。表达式 d(ptr) 表达式必须为良构，拥有良好定义行为且不抛异常。 d 的构造和从 d 构造存储的删除器必须不抛异常。

Deleter 必须可复制构造 (CopyConstructible) 。

(C++17 前)

若表达式 d(ptr) 非良构，或若 std::is_move_constructible<D>::value 为 false ，则这些构造函数不额外参与重载决议。

(C++17 起)
6-7) 同 (4-5) ，但额外地用 alloc 的副本分配内部使用的数据。 Alloc 必须是分配器 (Allocator) 。
8) 别名使用构造函数：构造 shared_ptr ，与 r 的初始值共享所有权信息，但保有无关且不管理的指针 ptr 。若此 shared_ptr 是离开作用域的组中的最后者，则它将调用最初 r 所管理对象的析构函数。然而，在此 shared_ptr 上调用 get() 将始终返回 ptr 的副本。程序员负责确保只要此 shared_ptr 存在，此 ptr 就保持合法，例如在典型使用情况中，其中 ptr 是 r 所管理对象的成员，或是 r.get() 的别名（例如向下转型）。对于接收右值的第二重载，调用后 r 为空且 r.get() == nullptr 。 (C++20 起)
9) 构造 shared_ptr ，共享 r 所管理对象的所有权。若 r 不管理对象，则 *this 亦不管理对象。若 Y* 不可隐式转换为 (C++17 前)兼容 (C++17 起) T* ，则模板重载不参与重载决议。
10) 从 r 移动构造 shared_ptr 。构造后， *this 含 r 先前状态的副本，而 r 为空且其存储的指针为空。若 Y* 不可隐式转换为 (C++17 前)兼容 (C++17 起) T* ，则模板重载不参与重载决议。
11) 构造 shared_ptr ，共享 r 所管理对象的所有权。 Y* 必须可隐式转换为 T* 。 (C++17 前)此重载仅若 Y* 兼容 T* 才参与重载决议。 (C++17 起)注意可为相同目的用 r.lock() ：区别是若参数为空则此构造函数抛异常，而 std::weak_ptr<T>::lock() 在该情况下构造空的 std::shared_ptr 。
12) 构造 shared_ptr ，存储并占有 r 先前占有的对象。 Y* 必须可转换为 T* 。构造后， r 为空。
13) 构造 shared_ptr ，管理当前为 r 所管理的对象。存储与 r 关联的删除器以在未来删除被管理对象。调用后 r 不管理对象。
若 std::unique_ptr<Y, Deleter>::pointer 不兼容 T* 则此重载不参与重载决议。若 r.get() 是空指针，则此重载等价于默认构造函数 (1) 。 (C++17 起)
若 Deleter 是引用类型，则等价于 shared_ptr(r.release(), std::ref(r.get_deleter()) 。否则，等价于 shared_ptr(r.release(), r.get_deleter()) 。

T 不是数组类型时，重载 (3) 、 (4) 及 (6) 以 ptr 启用 shared_from_this ，而重载 (13) 以 r.release() 所返回的指针启用 shared_from_this 。

注解

T 不是数组类型是，重载 (3) 、 (4) 及 (6) 以 ptr 启用 shared_from_this ，而重载 (13) 以 r.release() 所返回的指针启用 shared_from_this 。

构造函数以 U* 类型指针 ptr 启用 shared_from_this ，表示它确定 U 是否拥有作为 std::enable_shared_from_this 特化的无歧义且可访问 (C++17 起)基类，而若如此，则构造函数求值该语句： 

if (ptr != nullptr && ptr->weak_this.expired())
  ptr->weak_this = std::shared_ptr<std::remove_cv_t<U>>(*this,
                                  const_cast<std::remove_cv_t<U>*>(ptr));

其中 weak_this 是 std::shared_from_this 的隐藏 mutable std::weak_ptr 成员。对 weak_this 成员的赋值不是原子的，且与任何到同一对象的潜在并发访问冲突。这确保将来对 shared_from_this() 调用，将与此裸指针构造函数所创建的 shared_ptr 共享所有权。

上述解释代码中，测试 ptr->weak_this.expired() 是为确保若 weak_this 指示已有占有者则重赋值它。从 C++17 起要求此测试。

裸指针重载认定被指向对象的所有权。从而，用裸指针重载为已经为 shared_ptr 所管理对象构造 shared_ptr ，例如以 shared_ptr(ptr.get()) 很可能导致未定义行为，即使对象有导出自 std::enable_shared_from_this 的类型。

因为默认构造函数是 constexpr ，静态 shared_ptrs 作为静态非局部初始化的一部分初始化，在任何动态初始化开始前。这使得在任何静态对象的构造函数中使用 shared_ptr 是安全的。

C++11 和 C++14 中，从 std::unique_ptr<T[]> 构造 std::shared_ptr<T> 是合法的： 

std::unique_ptr<int[]> arr(new int[1]);
std::shared_ptr<int> ptr(std::move(arr));

因为 shared_ptr 从 unique_ptr 获得其删除器（ std::default_delete<T[]> 对象），故能正确解分配数组。

C++17 中这不再受允许。应当使用替代的数组形式 std::shared_ptr<T[]> 。

参数

ptr - 指向要管理的对象的指针
d - 用于销毁对象的删除器
alloc - 用于分配内部使用的数据的分配器
r - 要共享所有权或从它获得所有权的另一智能指针

异常

3) 若无法获得要求的附加内存则为 std::bad_alloc 。可能因其他错误抛出实现定义的异常。若异常出现，则调用 delete ptr，若 T 非数组类型，否则调用 delete[] ptr (C++17 起) 。
4-7) 若无法获得要求的附加内存则为 std::bad_alloc 。可能因其他错误抛出实现定义的异常。若异常出现，则调用 d(ptr) 。
11) 若 r.expired() == true 则为 std::bad_weak_ptr 。若异常出现，则此构造函数无效果。
12) 若无法获得要求的附加内存则为 std::bad_alloc 。可能因其他错误抛出实现定义的异常。若异常出现，则此构造函数无效果。
13) 若抛异常，则构造函数无效果。

示例

运行此代码
#include <memory>
#include <iostream>
 
struct Foo {
    Foo() { std::cout << "Foo...\n"; }
    ~Foo() { std::cout << "~Foo...\n"; }
};
 
struct D { 
    void operator()(Foo* p) const {
        std::cout << "Call delete from function object...\n";
        delete p;
    }
};
 
int main()
{
    {
        std::cout << "constructor with no managed object\n";
        std::shared_ptr<Foo> sh1;
    }
 
    {
        std::cout << "constructor with object\n";
        std::shared_ptr<Foo> sh2(new Foo);
        std::shared_ptr<Foo> sh3(sh2);
        std::cout << sh2.use_count() << '\n';
        std::cout << sh3.use_count() << '\n';
    }
 
    {
        std::cout << "constructor with object and deleter\n";
        std::shared_ptr<Foo> sh4(new Foo, D());
        std::shared_ptr<Foo> sh5(new Foo, [](auto p) {
           std::cout << "Call delete from lambda...\n";
           delete p;
        });
    }
}

输出： 

constructor with no managed object
constructor with object
Foo...
2
2
~Foo...
constructor with object and deleter
Foo...
Foo...
Call delete from lambda...
~Foo...
Call delete from function object...
~Foo..

参阅

(C++20)
 创建管理一个新对象的共享指针
(函数模板)
(C++20)
 创建管理一个用分配器分配的新对象的共享指针
(函数模板)
(C++11)
 允许对象创建指代自身的 shared_ptr
(类模板)
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