На основании чего несколько объектов shared_ptr могут ссылаться на один и тот же указатель?

Несколько объектов std::shared_ptr могут ссылаться на один и тот же указатель благодаря наличию блока управления (control block).

Блок управления, связанный с управляемым объектом, содержит:

• Счетчик сильных ссылок (strong reference count): Увеличивается при создании нового shared_ptr для того же объекта. Уменьшается при уничтожении shared_ptr. Когда становится равным нулю, связанный объект (указатель) удаляется.
• Счетчик слабых ссылок (weak reference count): Используется для std::weak_ptr. Увеличивается при создании weak_ptr из shared_ptr. Уменьшается при уничтожении weak_ptr. Когда оба счетчика становятся равными нулю, блок управления удаляется.
• Собственный указатель на управляемый объект: Не сам указатель данных, а тот, который управляется блоком.

Когда вы создаете shared_ptr из существующего shared_ptr (копирование, присваивание-копирование), они начинают использовать один и тот же блок управления, и счетчик сильных ссылок в этом блоке увеличивается.

Пример:

cpp

Каждый объект shared_ptr содержит свой указатель на блок управления и свой указатель на объект данных. При копировании shared_ptr копируются оба этих указателя, и дополнительно увеличивается счетчик сильных ссылок в общем блоке управления. Таким образом, все shared_ptr указывают на один и тот же блок управления, который отслеживает количество владеющих их копий и определяет момент уничтожения управляемого ресурса.