Я собираюсь ответить на этот вопрос (2 года спустя), используя очень упрощенную реализацию shared_ptr, понятную пользователю.
Сначала я перейду к нескольким побочным классам: shared_ptr_base, sp_counted_base, sp_counted_impl и checked_deleter, последний из которых является шаблоном.
class sp_counted_base
{
public:
sp_counted_base() : refCount( 1 )
{
}
virtual ~sp_deleter_base() {};
virtual void destruct() = 0;
void incref(); // increases reference count
void decref(); // decreases refCount atomically and calls destruct if it hits zero
private:
long refCount; // in a real implementation use an atomic int
};
template< typename T > class sp_counted_impl : public sp_counted_base
{
public:
typedef function< void( T* ) > func_type;
void destruct()
{
func(ptr); // or is it (*func)(ptr); ?
delete this; // self-destructs after destroying its pointer
}
template< typename F >
sp_counted_impl( T* t, F f ) :
ptr( t ), func( f )
private:
T* ptr;
func_type func;
};
template< typename T > struct checked_deleter
{
public:
template< typename T > operator()( T* t )
{
size_t z = sizeof( T );
delete t;
}
};
class shared_ptr_base
{
private:
sp_counted_base * counter;
protected:
shared_ptr_base() : counter( 0 ) {}
explicit shared_ptr_base( sp_counter_base * c ) : counter( c ) {}
~shared_ptr_base()
{
if( counter )
counter->decref();
}
shared_ptr_base( shared_ptr_base const& other )
: counter( other.counter )
{
if( counter )
counter->addref();
}
shared_ptr_base& operator=( shared_ptr_base& const other )
{
shared_ptr_base temp( other );
std::swap( counter, temp.counter );
}
// other methods such as reset
};
Теперь я собираюсь создать две «бесплатные» функции с именем make_sp_counted_impl, которые будут возвращать указатель на вновь созданную.
template< typename T, typename F >
sp_counted_impl<T> * make_sp_counted_impl( T* ptr, F func )
{
try
{
return new sp_counted_impl( ptr, func );
}
catch( ... ) // in case the new above fails
{
func( ptr ); // we have to clean up the pointer now and rethrow
throw;
}
}
template< typename T >
sp_counted_impl<T> * make_sp_counted_impl( T* ptr )
{
return make_sp_counted_impl( ptr, checked_deleter<T>() );
}
Хорошо, эти две функции важны для того, что будет дальше, когда вы создадите shared_ptr через шаблонную функцию.
template< typename T >
class shared_ptr : public shared_ptr_base
{
public:
template < typename U >
explicit shared_ptr( U * ptr ) :
shared_ptr_base( make_sp_counted_impl( ptr ) )
{
}
// implement the rest of shared_ptr, e.g. operator*, operator->
};
Обратите внимание, что происходит выше, если T недействителен, а U - ваш "тестовый" класс. Он вызовет make_sp_counted_impl () с указателем на U, а не с указателем на T. Все управление уничтожением осуществляется здесь. Класс shared_ptr_base управляет подсчетом ссылок в отношении копирования и присваивания и т. Д. Класс shared_ptr сам управляет безопасным использованием перегрузок операторов (->, * и т. Д.).
Таким образом, хотя у вас есть shared_ptr для void, под ним вы управляете указателем того типа, который вы передали в new. Обратите внимание, что если вы конвертируете свой указатель в void * перед тем, как поместить его в shared_ptr, он не сможет скомпилировать в checked_delete, так что вы и там в безопасности.