std::make_shared导致了未定义的行为，但新的工作原理

Question

考虑以下示例类：

class Foo {
public:
void* const arr_;
Foo() = delete;
Foo(const size_t size, bool high_precision) :
arr_(Initialize(size, high_precision)) {};
template <typename T>
T* GetDataPointer() {
return (T* const)arr_;
}
private:
static void* Initialize(const size_t size, bool high_prec) {
if (high_prec) {
return new double[size];
}
else {
return new float[size];
}
}
};

当我使用std::make_shared创建一个指向Foo对象的共享指针时，我经常发现我初始化的数组数据显示出未定义的行为/已损坏。例如：

std::shared_ptr<Foo> sp_foo = std::make_shared<Foo>(Foo(3,false));
auto foo_data = sp_foo->GetDataPointer<float>();
foo_data[0] = 1.1;
foo_data[1] = 2.2;
foo_data[2] = 3.3;
std::cout << "First Value: " << 
sp_foo->GetDataPointer<float>()[0]; // Sometimes this is 1.1, sometimes it is meaningless.

然而，当我使用new初始化共享指针时，这个问题似乎消失了。

std::shared_ptr<Foo> sp_foo (new Foo(3,false));
auto foo_data = sp_foo->GetDataPointer<float>();
foo_data[0] = 1.1;
foo_data[1] = 2.2;
foo_data[2] = 3.3;
std::cout << "First Value: " << 
sp_foo->GetDataPointer<float>()[0]; // Correctly prints 1.1

有什么想法吗？小提示：我被限制为不模板化Foo类，并且在板载数据阵列中确实有一个void* const。

Answer 1

您对make_shared的调用为您的Foo类使用了一个复制构造函数，但您尚未定义该构造函数。因此，将使用默认的(编译器生成的(副本，并调用析构函数来删除临时副本。由于您的类没有正确实现"三条规则"，这(可能(会导致未定义的行为。

之所以使用复制构造函数，是因为对std::make_shared的调用中的参数列表是Foo(3, false)–一个Foo对象，因此该调用只适合此cppreference页上列出的第一个重载。(请注意，没有类似于std::make_shared<T>(const T& src)过载的内容。(从该页面中，我们可以看到：

1. 构造一个T类型的对象并将其封装在std:：shared_ptr中使用args作为T的构造函数的参数列表

所以，用你的"args"；对于Foo(3, false)，make_shared实际上为要包装的对象调用了以下构造函数：

Foo(Foo(3, false))

为了获得正确的行为，只需将3和false作为参数传递给make_shared:

std::shared_ptr<Foo> sp_foo = std::make_shared<Foo>(3, false);

您可以通过向记录一些输出的Foo类添加析构函数来演示原始代码中的错误，例如：~Foo() { std::cout << "Destroying...n"; }。您将在执行对make_shared的调用后看到该输出。

您可以通过删除Foo复制构造函数Foo(const Foo& f) = delete;来防止这种意外错误/疏忽。这将生成一个编译器错误，如下所示：

错误：调用"Foo"的已删除构造函数

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但是，在第二种情况下，您使用std::shared_ptr构造函数(链接页面上显示的第三种形式(。这没有问题，因为构造函数"只是"将给定的指针封装到托管对象中，不需要复制或销毁。