C++ 打印 shared_ptr 在树中的使用计数

Question

我无法理解为什么当我以不同方式打印一棵树时，我的共享指针得到不同数量的 use_counts()。

使用下面的代码，当我调用方法“one->Print()”时，我似乎错误地为 one 的直接子级获得了 2 个引用，但是当使用“one->Print(one)”时我得到了正确的 refs 数量，即 1。

我如何更改我的代码，以便“one->Print()”为树中的所有节点返回正确数量的引用？

#include <iostream>
#include <memory>

template<class T> using sp = std::shared_ptr<T>;

struct Node {

    int value; 
    sp<Node> child;
    Node(int value): value {value} {}

    inline void Print() const {
        Print(std::make_shared<Node>(*this));
    }

    inline void Print(const sp<Node>& ptr) const {
        Print(ptr, "", false);
    }

    void Print(const sp<Node>& ptr, const std::string& prepend, bool isEnd) const {
        if(ptr != nullptr) {
            std::cout << prepend << (isEnd ? "└────" : "├────"); 
            std::cout << " " << ptr->value << " (" << ptr.use_count() << ")" << std::endl;
        } else {
            std::cout << " " << ptr->value << std::endl;
        }
        if(ptr->child != nullptr) {
            Print(ptr->child, prepend + (isEnd ? "     " : "│     "), false); 
        }
    }

};

int main(int argc, char * argv[])
{
    sp<Node> one = std::make_shared<Node>(1);
    one->child = std::make_shared<Node>(2); 
    one->child->child = std::make_shared<Node>(3);
    one->child->child->child = std::make_shared<Node>(4);
    one->child->child->child = std::make_shared<Node>(5);

    one->Print(); 

    one->Print(one);

    return 0;
}

输出如下:

一个->打印();

├──── 1 (1)
│     └──── 2 (2)
│          └──── 3 (1)
│               └──── 5 (1)

一->打印(一);

├──── 1 (1)
│     └──── 2 (1)
│          └──── 3 (1)
│               └──── 5 (1)

Answer 1

这是因为你使用了std::make_shared<Node>(*this)它创建了 *this 的拷贝( one )，它将复制 this->child ( one->chile ) 并增加引用计数器。

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你想要的可能是继承自 enable_shared_from_this 并使用 shared_from_this , 那么你会得到

├──── 1 (2)
│     └──── 2 (1)
│          └──── 3 (1)
│               └──── 5 (1)

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此外，如果您不需要引用计数器(通常为 true)，如果您不打算管理资源，则不需要智能指针，您可以简单地接受 Node*。 .实际上，您可以使用 this并删除此示例中的所有指针。

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示例代码。 (使用 this 而不是 ptr )

struct Node: std::enable_shared_from_this<Node> {

    int value; 
    sp<Node> child;
    Node(int value): value {value} {}

    void Print() const {
        Print("", false);
    }

    void Print(const std::string& prepend, bool isEnd) const {
        std::cout << prepend << (isEnd ? "└────" : "├────"); 
        std::cout << " " << this->value << " (" << shared_from_this().use_count()-1 /*remove current count*/ << ")" << std::endl;
        if(this->child) {
            this->child->Print(prepend + (isEnd ? "     " : "│     "), false); 
        }
    }

};

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您还可以使用 week_from_this (c++17), wandbox example