关于boost中enable_shared_from_this类的原理分析
首先要说明的一个问题是：如何安全地将this指针返回给调用者。一般来说，我们不能直接将this指针返回。想象这样的情况，该函数将this指针返回到外部某个变量保存，然后这个对象自身已经析构了，但外部变量并不知道，此时如果外部变量使用这个指针，就会使得程序崩溃。
使用智能指针shared_ptr看起来是个不错的解决方法。但问题是如何去使用它呢？我们来看如下代码：
#include <iostream> #include <boost/shared_ptr.hpp> class Test { public: //析构函数 ~Test() { std::cout << "Test Destructor." << std::endl; } //获取指向当前对象的指针 boost::shared_ptr<Test> GetObject() { boost::shared_ptr<Test> pTest(this); return pTest; } }; int main(int argc, char *argv[]) { { boost::shared_ptr<Test> p( new Test( )); std::cout << "p.use_count(): " << p.use_count() << std::endl; boost::shared_ptr<Test> q = p->GetObject(); } return 0; }
运行后，程序输出：
p.use_count(): 1
Test Destructor.
Test Destructor.
可以看到，对象只构造了一次，但却析构了两次。并且在增加一个指向的时候，shared_ptr的计数并没有增加。也就是说，这个时候，p和q都认为自己是Test指针的唯一拥有者，这两个shared_ptr在计数为0的时候，都会调用一次Test对象的析构函数，所以会出问题。
那么为什么会这样呢？给一个shared_ptr<Test>传递一个this指针难道不能引起shared_ptr<Test>的计数吗？
答案是：对的，shared_ptr<Test>根本认不得你传进来的指针变量是不是之前已经传过。
看这样的代码：
int main() { Test* test = new Test(); shared_ptr<Test> p(test); shared_ptr<Test> q(test); std::cout << "p.use_count(): " << p.use_count() << std::endl; std::cout << "q.use_count(): " << q.use_count() << std::endl; return 0; }
运行后，程序输出：
p.use_count(): 1
q.use_count(): 1
Test Destructor.
Test Destructor.
也证明了刚刚的论述：shared_ptr<Test>根本认不得你传进来的指针变量是不是之前已经传过。
事实上，类对象是由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，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（shared_ptr类中定义了赋值运算符函数和拷贝构造函数）另一个shared_ptr ，从而达到共享使用的目的。
解释了上述现象后，现在的问题就变为了：如何在类对象（Test）内部中获得一个指向当前对象的shared_ptr 对象？如果我们能够做到这一点，直接将这个shared_ptr对象返回，就不会造成新建的shared_ptr的问题了。
下面来看看enable_shared_from_this类的威力。
enable_shared_from_this 是一个以其派生类为模板类型参数的基类模板，继承它，派生类的this指针就能变成一个 shared_ptr。
有如下代码：
#include <iostream> #include <boost/enable_shared_from_this.hpp> #include <boost/shared_ptr.hpp> class Test : public boost::enable_shared_from_this<Test> //改进1 { public: //析构函数 ~Test() { std::cout << "Test Destructor." << std::endl; } //获取指向当前对象的指针 boost::shared_ptr<Test> GetObject() { return shared_from_this(); //改进2 } }; int main(int argc, char *argv[]) { { boost::shared_ptr<Test> p( new Test( )); std::cout << "q.use_count(): " << q.use_count() << std::endl; boost::shared_ptr<Test> q = p->GetObject(); } return 0; }
运行后，程序输出：
Test Destructor.
q.use_count(): 2;
可以看到，问题解决了！
接着来看看enable_shared_from_this 是如何工作的，以下是它的源码：
template<class T> class enable_shared_from_this { protected: BOOST_CONSTEXPR enable_shared_from_this() BOOST_SP_NOEXCEPT { } BOOST_CONSTEXPR enable_shared_from_this(enable_shared_from_this const &) BOOST_SP_NOEXCEPT { } enable_shared_from_this & operator=(enable_shared_from_this const &) BOOST_SP_NOEXCEPT { return *this; } ~enable_shared_from_this() BOOST_SP_NOEXCEPT // ~weak_ptr<T> newer throws, so this call also must not throw { } public: shared_ptr<T> shared_from_this() { shared_ptr<T> p( weak_this_ ); BOOST_ASSERT( p.get() == this ); return p; } shared_ptr<T const> shared_from_this() const { shared_ptr<T const> p( weak_this_ ); BOOST_ASSERT( p.get() == this ); return p; } weak_ptr<T> weak_from_this() BOOST_SP_NOEXCEPT { return weak_this_; } weak_ptr<T const> weak_from_this() const BOOST_SP_NOEXCEPT { return weak_this_; } public: // actually private, but avoids compiler template friendship issues // Note: invoked automatically by shared_ptr; do not call template<class X, class Y> void _internal_accept_owner( shared_ptr<X> const * ppx, Y * py ) const BOOST_SP_NOEXCEPT { if( weak_this_.expired() ) { weak_this_ = shared_ptr<T>( *ppx, py ); } } private: mutable weak_ptr<T> weak_this_; }; } // namespace boost #endif // #ifndef BOOST_SMART_PTR_ENABLE_SHARED_FROM_THIS_HPP_INCLUDED
标黄部分是shared_from_this()函数的实现。可以看到，这个函数使用一个weak_ptr对象(weak_this_)来构造一个 shared_ptr对象，然后将shared_ptr对象返回。
注意这个weak_ptr是实例对象的一个成员变量，所以对于一个对象来说，它一直是同一个，每次在调用shared_from_this()时，就会根据weak_ptr来构造一个临时shared_ptr对象。
也许看到这里会产生疑问，这里的shared_ptr也是一个临时对象，和前面有什么区别？还有，为什么enable_shared_from_this 不直接保存一个 shared_ptr 成员？
对于第一个问题，这里的每一个shared_ptr都是根据weak_ptr来构造的，而每次构造shared_ptr的时候，使用的参数是一样的，所以这里根据相同的weak_ptr来构造多个临时shared_ptr等价于用一个shared_ptr来做拷贝。（PS：在shared_ptr类中，是有使用weak_ptr对象来构造shared_ptr对象的构造函数的：
template<class Y>
explicit shared_ptr( weak_ptr<Y> const & r ): pn( r.pn )
）
对于第二个问题，假设我在类里储存了一个指向自身的shared_ptr，那么这个 shared_ptr的计数最少都会是1，也就是说，这个对象将永远不能析构，所以这种做法是不可取的。
在enable_shared_from_this类中，没有看到给成员变量weak_this_初始化赋值的地方，那究竟是如何保证weak_this_拥有着Test类对象的指针呢？
首先我们生成类T时，会依次调用enable_shared_from_this类的构造函数（定义为protected），以及类Test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中的私有成员变量weak_this_（调用其默认构造函数），这时的weak_this_是无效的（或者说不指向任何对象）。
接着，当外部程序把指向类Test对象的指针作为初始化参数来初始化一个shared_ptr（boost::shared_ptr<Test> p( new Test( ));）。
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 类的成员weak_this_进行拷贝赋值，使得weak_this_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：
shared_ptr<T> shared_from_this() { shared_ptr<T> p( weak_this_ ); BOOST_ASSERT( p.get() == this ); return p; }
以上。
从上面的说明来看，需要小心的是shared_from_this()仅在shared_ptr<T>的构造函数被调用之后才能使用，原因是enable_shared_from_this::weak_this_并不在构造函数中设置，而是在shared_ptr<T>的构造函数中设置。
所以，如下代码是错误的：
class D:public boost::enable_shared_from_this<D> { public: D() { boost::shared_ptr<D> p=shared_from_this(); } };
原因是在D的构造函数中虽然可以保证enable_shared_from_this<D>的构造函数被调用，但weak_this_是无效的（还还没被接管）。
如下代码也是错误的：
class D:public boost::enable_shared_from_this<D> { public: void func() { boost::shared_ptr<D> p=shared_from_this(); } }; void main() { D d; d.func(); }
原因同上。
总结为：不要试图对一个没有被shared_ptr接管的类对象调用shared_from_this()，不然会产生未定义行为的错误。
参考：
Boost 库 Enable_shared_from_this 实现原理分析
如何用enable_shared_from_this 来得到指向自身的shared_ptr及对enable_shared_from_this 的理解
