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std:: enable_shared_from_this

From ja.cppreference.net
Memory management library
( exposition only* )
Allocators
Uninitialized memory algorithms
Constrained uninitialized memory algorithms
Memory resources
Uninitialized storage (until C++20)
( until C++20* )
( until C++20* )
( until C++20* )

Garbage collector support (until C++23)
(C++11) (until C++23)
(C++11) (until C++23)
(C++11) (until C++23)
(C++11) (until C++23)
(C++11) (until C++23)
(C++11) (until C++23)
ヘッダーで定義 <memory>
template < class T >
class enable_shared_from_this ;
(C++11以降)

std::enable_shared_from_this は、 t というオブジェクトが現在 std::shared_ptr によって管理されている場合に、 pt1 、 pt2 などの追加の std::shared_ptr インスタンスを安全に生成することを可能にします。これらはすべて pt と t の所有権を共有します。

std::enable_shared_from_this<T>から公開継承することで、型Tはメンバ関数shared_from_thisを利用できるようになります。型Tのオブジェクトtがstd::shared_ptr<T>であるptによって管理されている場合、T::shared_from_thisを呼び出すと、tの所有権をptと共有する新たなstd::shared_ptr<T>が返されます。

目次

データメンバ

メンバー 説明
mutable std:: weak_ptr < T > weak_this このオブジェクトの最初の共有所有者の制御ブロックを追跡するオブジェクト * this
( 説明専用メンバーオブジェクト* )

メンバー関数

enable_shared_from_thisオブジェクトを構築する
(protected member function)
enable_shared_from_thisオブジェクトを破棄する
(protected member function)
* this への参照を返す
(protected member function)
* this の所有権を共有する std::shared_ptr を返す
(public member function)
* this の所有権を共有する std::weak_ptr を返す
(public member function)

注釈

のコンストラクタはstd::shared_ptr は、曖昧でなくアクセス可能(つまり public)な enable_shared_from_this 基底クラスを検出し、新しく作成された std::shared_ptr に weak_this を割り当てます。ただし、まだ生存している std::shared_ptr。 を構築するstd::shared_ptr を、既に別の std::shared_ptr によって管理されているオブジェクトに対して構築しても、weak_this と未定義動作を引き起こします。

を呼び出すと、shared_from_this 上で、管理されていないオブジェクトに対して std::shared_ptr<T> がスローされます std::bad_weak_ptr (なぜなら、weak_this  メンバは "expired" 状態にあり、 std::shared_ptr から期限切れの std::weak_ptr を構築するとスローされます)。

enable_shared_from_this は、式 std::shared_ptr<T>(this) のような式の安全な代替手段を提供します。これは、結果として this が互いに認識していない複数の所有者によって複数回破棄される可能性があります(以下の例を参照)。

機能テストマクロ 値 標準 機能
__cpp_lib_constexpr_memory 202506L (C++26) Constexpr std::enable_shared_from_this

例

#include <iostream>
#include <memory>
class Good : public std::enable_shared_from_this<Good>
{
public:
    std::shared_ptr<Good> getptr()
    {
        return shared_from_this();
    }
};
class Best : public std::enable_shared_from_this<Best>
{
    struct Private{ explicit Private() = default; };
public:
    // コンストラクタはこのクラスからのみ使用可能
    Best(Private) {}
    // 他のすべてのコードはこのファクトリ関数を使用する必要がある
    // したがって、すべてのBestオブジェクトはshared_ptr内に格納される
    static std::shared_ptr<Best> create()
    {
        return std::make_shared<Best>(Private());
    }
    std::shared_ptr<Best> getptr()
    {
        return shared_from_this();
    }
};
struct Bad
{
    std::shared_ptr<Bad> getptr()
    {
        return std::shared_ptr<Bad>(this);
    }
    ~Bad() { std::cout << "Bad::~Bad() called\n"; }
};
void testGood()
{
    // Good: 2つのshared_ptrが同じオブジェクトを共有している
    std::shared_ptr<Good> good0 = std::make_shared<Good>();
    std::shared_ptr<Good> good1 = good0->getptr();
    std::cout << "good1.use_count() = " << good1.use_count() << '\n';
}
void misuseGood()
{
    // Bad: shared_from_thisが呼び出されたが、std::shared_ptrが呼び出し元を所有していない
    try
    {
        Good not_so_good;
        std::shared_ptr<Good> gp1 = not_so_good.getptr();
    }
    catch (std::bad_weak_ptr& e)
    {
        // 未定義動作(C++17まで)およびstd::bad_weak_ptrスロー(C++17以降)
        std::cout << e.what() << '\n';
    }
}
void testBest()
{
    // Best: 同じだがスタック割り当てできない:
    std::shared_ptr<Best> best0 = Best::create();
    std::shared_ptr<Best> best1 = best0->getptr();
    std::cout << "best1.use_count() = " << best1.use_count() << '\n';
    // Best stackBest; // <- Best::Best()がprivateなのでコンパイルされない
}
void testBad()
{
    // Bad: 各shared_ptrがオブジェクトの唯一の所有者であると考えている
    std::shared_ptr<Bad> bad0 = std::make_shared<Bad>();
    std::shared_ptr<Bad> bad1 = bad0->getptr();
    std::cout << "bad1.use_count() = " << bad1.use_count() << '\n';
} // 未定義動作: Badの二重削除
int main()
{
    testGood();
    misuseGood();
    testBest();
    testBad();
}

出力例:

good1.use_count() = 2
bad_weak_ptr
best1.use_count() = 2
bad1.use_count() = 1
Bad::~Bad() called
Bad::~Bad() called
*** glibc detected *** ./test: double free or corruption

欠陥報告

以下の動作変更の欠陥報告書は、以前に公開されたC++規格に対して遡及的に適用されました。

DR 適用対象 公開時の動作 正しい動作
LWG 2179
( P0033R1 )
C++11 enable_shared_from_this から派生した型 T が与えられた場合、
同じ T * オブジェクトから2つの std:: shared_ptr < T > を構築する動作が不明確であった
この場合の動作は
未定義である
LWG 2529
( P0033R1 )
C++11 基盤となる std::weak_ptr がどのように更新されるか不明確であった 明確化された

関連項目

(C++11)
共有オブジェクト所有権セマンティクスを持つスマートポインタ
(クラステンプレート)
新しいオブジェクトを管理する共有ポインタを作成する
(関数テンプレート)