Με ποια βάση μπορούν πολλά αντικείμενα shared_ptr να…

Πολλά αντικείμενα std::shared_ptr μπορούν να αναφέρονται στην ίδια δείκτη χάρη στην ύπαρξη ενός control block (control block).

Το control block που σχετίζεται με το διαχειριζόμενο αντικείμενο περιέχει:

Μετρητή ισχυρών αναφορών (strong reference count): Αυξάνεται κατά τη δημιουργία ενός νέου shared_ptr για το ίδιο αντικείμενο. Μειώνεται κατά την καταστροφή ενός shared_ptr. Όταν φτάσει το μηδέν, το συσχετιζόμενο αντικείμενο (δείκτης) διαγράφεται.
Μετρητή αδύναμων αναφορών (weak reference count): Χρησιμοποιείται για std::weak_ptr. Αυξάνεται κατά τη δημιουργία ενός weak_ptr από ένα shared_ptr. Μειώνεται κατά την καταστροφή ενός weak_ptr. Όταν και οι δύο μετρητές φτάσουν το μηδέν, το control block διαγράφεται.
Ιδιωτικός δείκτης στο διαχειριζόμενο αντικείμενο: Όχι ο δείκτης δεδομένων, αλλά αυτός που διαχειρίζεται το control block.

Όταν δημιουργείτε ένα shared_ptr από ένα υπάρχον shared_ptr (αντιγραφή, ανάθεση-αντιγραφή), και οι δύο αρχίζουν να χρησιμοποιούν το ίδιο control block, και ο μετρητής ισχυρών αναφορών σε αυτό το block αυξάνεται.

Παράδειγμα:

#include <memory>
#include <iostream>

struct MyData {
    int value;
    MyData(int v) : value(v) { std::cout << "MyData(" << value << ") created.\n"; }
    ~MyData() { std::cout << "MyData(" << value << ") destroyed.\n"; }
};

int main() {
    // Δημιουργείται το πρώτο shared_ptr.
    // Δημιουργείται το control block και το αντικείμενο MyData.
    // Μετρητές: ισχυρός: 1, αδύναμος: 0.
    std::shared_ptr<MyData> ptr1 = std::make_shared<MyData>(10);
    std::cout << "μετρητής χρήσης ptr1: " << ptr1.use_count() << "\n";

    // Δημιουργείται ένα δεύτερο shared_ptr από το ptr1.
    // Χρησιμοποιεί το ίδιο control block.
    // Ο μετρητής ισχυρών αυξάνεται σε 2.
    std::shared_ptr<MyData> ptr2 = ptr1;
    std::cout << "μετρητής χρήσης ptr1: " << ptr1.use_count() << "\n";
    std::cout << "μετρητής χρήσης ptr2: " << ptr2.use_count() << "\n";

    // Δημιουργείται ένα τρίτο shared_ptr από το ptr1.
    // Χρησιμοποιεί το ίδιο control block.
    // Ο μετρητής ισχυρών αυξάνεται σε 3.
    std::shared_ptr<MyData> ptr3 = ptr1;
     std::cout << "μετρητής χρήσης ptr1: " << ptr1.use_count() << "\n";
    std::cout << "μετρητής χρήσης ptr2: " << ptr2.use_count() << "\n";
    std::cout << "μετρητής χρήσης ptr3: " << ptr3.use_count() << "\n";

    std::cout << "Έξοδος από το scope.\n";
    // ptr3 βγαίνει από το scope.
    // Ο μετρητής ισχυρών μειώνεται σε 2.
    // ptr2 βγαίνει από το scope.
    // Ο μετρητής ισχυρών μειώνεται σε 1.
    // ptr1 βγαίνει από το scope.
    // Ο μετρητής ισχυρών μειώνεται σε 0.
    // Το αντικείμενο MyData διαγράφεται.
    // Το control block διαγράφεται.
}

Κάθε αντικείμενο shared_ptr περιέχει τον δικό του δείκτη στο control block και τον δικό του δείκτη στο αντικείμενο δεδομένων. Κατά την αντιγραφή ενός shared_ptr, αντιγράφονται και οι δύο δείκτες, και ο μετρητής ισχυρών αναφορών στο κοινό control block αυξάνεται. Με αυτόν τον τρόπο, όλα τα shared_ptr δείχνουν στο ίδιο control block, το οποίο παρακολουθεί τον αριθμό των αντιγράφων που κατέχουν τον πόρο και καθορίζει τη στιγμή καταστροφής του διαχειριζόμενου πόρου.

Με ποια βάση μπορούν πολλά αντικείμενα shared_ptr να αναφέρονται στην ίδια δείκτη;