shared_ptr相关源代码分析

shared_ptr是平时用的比较多的智能指针类型，本人基本了解智能指针的原理是通过引用计数来实现的，之前也实现过一个，后来shared_ptr出现后就不再使用其它的了，boost文档中提到shared_ptr是线程安全的，对线程安全比较好奇，所以察看了shared_ptr的源代码。
shared_ptr的源代码略复杂，各种构造函数占用了较大的篇幅，之后是reset，*和-〉的运算符重载等。总的来说思路是常规思路。
shared_ptr有两个成员    

    T * px; // 指针
    boost::detail::shared_count pn; // 引用计数 -- 后面介绍

看一下swap函数。这个函数在shared_ptr内部使用的较多   

    void swap(shared_ptr<T> & other) // never throws
    {
        std::swap(px, other.px);
        pn.swap(other.pn);
    }

该函数调用std的swap函数交换 指针，然后调用shared_count::swap替换引用计数。
线程安全分为几个场景：比如多个thread同时读、同时写、同是读写。从这一点看shared_ptr同时读没有问题的，但是同时写或同时读写就会有问题了，所以shared_ptr并不是完全线程安全的。

shared_ptr的核心就是shared_count，因为整个shared_ptr实现都没有出现对引用计数的具体操作，比如+1 -1等。而每一次需要用到对引用计数的操作都调用了shared_count内部封装的函数，比如：swap、==、get_deleter、use_count等。

shared_count 内部包含sp_counted_base *pi_，该成员在shared_count的构造函数里初始化，从名字可以看出sp_counted_base是一个基类。shared_count在构造函数里对*pi_进行初始化。 

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  template<class Y> explicit shared_count( Y * p ): pi_( 0 )
  {
      ……
      pi_ = new sp_counted_impl_p<Y>( p );
      ……
  }

  template<class P, class D> shared_count( P p, D d ): pi_(0)
  {
       ……
       pi_ = new sp_counted_impl_pd<P, D>(p, d);
       ……
  }

sp_counted_base 类主要对引用计数进行管理，它内部包含两个成员：
   

long use_count_; // #shared
long weak_count_; // #weak + (#shared != 0)

这两个成员是私有的，只能通过成员函数进行修改，比如：

    void add_ref_copy()
    {
        ++use_count_;
    }

其他的成员函数还有：add_ref_lock() 、 release()等都是对引用计数操作。   

    void release() // nothrow
    {
        if( --use_count_ == 0 )
        {
            dispose();
            weak_release();
        }
    }

release函数调用了dispose，该函数是纯虚函数，该函数在其他 sp_counted_base 的子类里面实现，weak_release暂时不讨论。  

virtual void dispose() = 0; // nothrow

我们看一下 sp_counted_impl_pd 的实现，sp_counted_impl_pd 是 sp_counted_base的子类，有两个成员   

P ptr; // copy constructor must not throw
D del; // copy constructor must not throw

sp_counted_impl_pd内部对new 和 delete进行了重载，并且实现了dispose()：  

    virtual void dispose() // nothrow
    {
        del( ptr );
    }

del应该是一个函数对象，当use_count_为0时调用该函数对象，官方的解释是定制销毁器，就是如果我们的对象不是通过new分配的，所以不能通过delete销毁，那就需要用户指定销毁方式。