「shared_ptr」は仮想デストラクタなしで機能できますか?

仮想デストラクターを使用しない Shared_ptr: 型消去の偉業

C プログラミングの領域では、shared_ptr はメモリ管理ツールとして最高の地位を占めています。オブジェクトの共有所有権を効率的に処理できるため、C 開発者のツールキットに不可欠な部分となっています。

しかし、shared_ptr の実装にはよくある誤解があります。仮想デストラクターを備えた多態性クラスが必要であると主張する人もいます。

この誤解を払拭するために、shared_ptr の実装の複雑さを詳しく調べてみましょう。一般に信じられていることに反して、shared_ptr は実際、多態性クラスが仮想デストラクターに従う必要がなくても実現できます。

その秘密は、「型消去」として知られる技術にあります。このエレガントなメカニズムを通じて、shared_ptr は秘密裏に動作し、その内部動作の複雑さをユーザーの目から隠します。

これを実現するために、shared_ptr はテンプレート コンストラクターを採用し、これにより、次のようなあらゆる種類のオブジェクトを処理できるようになります。

shared_ptr の実装の基本を詳しく調べると、次のような概念が見つかります。 「削除者」。各shared_ptrインスタンスにはデリーターが格納されており、shared_ptrの破棄時にオブジェクトをクリーンアップするマスター・オーケストレーターとして機能します。重要なのは、これらのデリーターは型固有であり、特定の型のオブジェクトの削除を処理するように調整されています。

たとえば、shared_ptr に派生クラス オブジェクトへのポインターを託す場合、静的型 ( Base) とオブジェクトの動的タイプ (Derived)。次に、Derived の破壊の複雑さを理解するカスタマイズされたデリーターを作成します。

これを実際に説明するには、次のコード スニペットを考えてみましょう。

class Base {};
class Derived : public Base {};

int main() {
  shared_ptr<Base> sp(new Derived);
  // ...
}

ここでは、shared_ptr はテンプレート化されたコンストラクターを利用して、 Derived オブジェクトを所有する責任を持つインスタンス。このインスタンス内には、名匠の巧みな技で Derived オブジェクトを解体するように細心の注意を払って設計された秘密のデリーターが存在します。

shared_ptr の参照カウントがゼロに減少すると、この賢いデリーターが動作を開始し、適切なデストラクターを呼び出します。派生オブジェクトに別れを告げ、優雅で行儀の良い行動を保証します。 cleanup.

C 11 標準はこの巧妙さを成文化し、テンプレート化されたコンストラクターがポインターを削除するための明確に定義された動作を持つことを義務付け、例外によってこのプロセスが損なわれることを禁止します。さらに、デリーターが存在しない場合、クリーンアップを実行するために raw delete オペレーターが呼び出されることが規定されています。

結論として、shared_ptr はエンジニアリングの驚異であり、多態性の性質に関係なく、型消去によってオブジェクトの管理がどのように強化されるかを示しています。この柔軟性と堅牢なクリーンアップ機能により、shared_ptr は最新の C プログラミングの基礎となります。

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