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shared_ptr智能指针源码剖析

时间:2015-09-30 00:58:33      阅读:227      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

(shared_ptr)的引用计数本身是安全且无锁的,但对象的读写则不是,因为 shared_ptr 有两个数据成员,读写操作不能原子化。根据文档

http://www.boost.org/doc/libs/release/libs/smart_ptr/shared_ptr.htm#ThreadSafety)shared_ptr 的线程安全级别和内建类型、标准库容器、std::string 一样,即:

 

  • 一个 shared_ptr 对象实体可被多个线程同时读取;
  • 两个的 shared_ptr 实体可以被两个线程同时写入,“析构”算写操作;
  • 如果要从多个线程读写同一个 shared_ptr 对象,那么需要加锁。

请注意,以上是 shared_ptr 对象本身的线程安全级别,不是它管理的对象的线程安全级别。

后文(p.18)则介绍如何高效地加锁解锁。本文则具体分析一下为什么。“因为 shared_ptr 有两个数据成员,读写操作不能原子化”使得多线程读写同一个 shared_ptr 对象需要加锁。本文以 boost::shared_ptr 为例,与 std::shared_ptr 可能略有区别。

shared_ptr 的数据结构

shared_ptr 是引用计数型(reference counting)智能指针,几乎所有的实现都采用在堆(heap)上放个计数值(count)的办法(除此之外理论上还有用循环链表的办法,不过没有实例)。具体来说,shared_ptr<Foo> 包含两个成员,一个是指向 Foo 的指针 ptr,另一个是 ref_count 指针(其类型不一定是原始指针,有可能是 class 类型,但不影响这里的讨论),指向堆上的 ref_count 对象。ref_count 对象有多个成员,具体的数据结构如图 1 所示,其中 deleter 和 allocator 是可选的。

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为了简化并突出重点,后文只画出 use_count。

定义一个对象:

shared_ptr<Foo> x(new Foo);

 

对应的内存数据结构如下:

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如果再执行  shared_ptr<Foo> y = x;  那么对应的数据结构如下:

 

shared_ptr智能指针源码剖析

原文:http://www.cnblogs.com/stemon/p/4847677.html

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