C++实现侵入式引用计数基类 _ 智能指针生命周期管理原理【源码】-C++-PHP中文网

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不能直接继承std::shared_ptr管理的类，因为其引用计数由外部控制块托管，与对象内存不连续；侵入式引用计数需将计数器嵌入对象内部并统一继承基类（析构函数须为virtual），且禁止与std::shared_ptr混用，否则导致双重释放。

c++实现侵入式引用计数基类 _ 智能指针生命周期管理原理【源码】

为什么不能直接继承 `std::shared_ptr` 管理的类？

因为 std::shared_ptr 的引用计数是外部托管的——它在堆上单独分配一个控制块，和对象本体内存不连续。一旦对象本身需要感知引用计数（比如在析构前做资源预释放、参与循环引用检测、或与 C API 交互），这种分离就成瓶颈。

侵入式引用计数把计数器直接嵌进对象内部，由对象自己维护 m_ref_count，add_ref() / release() 变成成员函数调用。这样做的前提是：你得让所有想被智能指针管理的类，统一继承一个基类。

继承基类后，对象大小增加 sizeof(int)（通常）
所有派生类必须确保析构函数为 virtual，否则 release() 中的 delete this 会未定义行为
不能用 std::make_shared 构造侵入式对象——它会绕过基类构造逻辑，且控制块与对象分离，失去“侵入”意义

`intrusive_ptr` 的 `add_ref` 和 `release` 必须是自由函数

Boost 和 libc++ 的 intrusive_ptr 不依赖基类接口，而是靠 ADL（Argument-Dependent Lookup）查找同名自由函数：add_ref(T*) 和 release(T*)。这意味着你可以不继承基类，只要为类型提供这两个函数即可。

但如果你选择基类方案（更直观、易统一），仍需将它们声明为非成员函数，并在基类所在命名空间中定义，否则 intrusive_ptr 找不到：

namespace mylib {
struct intrusive_base {
    mutable std::atomic_int m_ref_count{0};
    intrusive_base() = default;
    intrusive_base(const intrusive_base&) = delete;
    intrusive_base& operator=(const intrusive_base&) = delete;
};
<p>inline void add_ref(intrusive_base const* p) noexcept {
p->m_ref_count.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
}</p><p>inline void release(intrusive_base const<em> p) noexcept {
if (p->m_ref_count.fetch_sub(1, std::memory_order_acq_rel) == 1) {
delete const_cast<intrusive_base>>(p);
}
}
}</intrusive_base></em></p>

函数签名必须严格匹配：void add_ref(T const*)，void release(T const*)
release 中的 const_cast 是必要的——因为 intrusive_ptr 持有 const T*，但析构需要非常量访问权
原子操作用 memory_order_acq_rel 足够；过度使用 seq_cst 会拖慢性能

手动管理 `intrusive_ptr` 生命周期时，拷贝/移动语义要小心

intrusive_ptr 默认行为是：拷贝时调用 add_ref，移动后原指针置空，析构时调用 release。这看似安全，但隐患藏在裸指针流转中：

C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本，适合旧系统维护和较老工具链兼容。

下载

从 intrusive_ptr 获取裸指针（如 .get()）后，若把它传给另一个 intrusive_ptr 构造函数，会重复 add_ref，但没人保证该裸指针“原本就归 intrusive_ptr 管”
跨线程传递裸指针再构造 intrusive_ptr，可能引发竞态：一个线程刚 release 完，另一个线程正用 get() 结果调 add_ref
避免裸指针逃逸：不要把 get() 结果存为普通 T* 成员变量，尤其在多线程对象里