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精心设计的分层结构为了让大家更直观地理解CraftedPtr的整体架构我绘制了详细的架构图从架构图可以看出整个项目采用了经典的分层设计模式核心用户接口层shared_ptrT和weak_ptrT用户直接使用的智能指针提供简洁易用的 API隐藏内部复杂性计数管理层shared_count和weak_count封装引用计数的管理逻辑负责控制块的生命周期管理线程安全控制块层sp_counted_base抽象基类定义控制块接口使用原子操作保证多线程安全策略实现层sp_counted_impl_p默认删除器实现sp_counted_impl_pd自定义删除器实现sp_counted_impl_pdi内联存储实现make_shared 优化便利工厂层make_shared高性能对象创建static_pointer_cast等类型转换函数这种分层架构的优势✅职责分离每层专注于特定功能✅易于扩展新增功能只需实现相应接口✅类型安全编译期保证类型正确性✅性能优化每层都有针对性的优化来看看核心实现为了让大家感受下代码质量贴一段 make_shared 的核心实现// sp_counted_impl_pdi: Inplace 存储实现templatetypenameTclasssp_counted_impl_pdi:publicsp_counted_base{private:// 使用 aligned_storage 存储对象typenamestd::aligned_storagesizeof(T),alignof(T)::type storage_;public:// 完美转发 placement newtemplatetypename...Argsexplicitsp_counted_impl_pdi(Args...args){::new(static_castvoid*(storage_))T(std::forwardArgs(args)...);}T*get_pointer()noexcept{returnreinterpret_castT*(storage_);}voiddispose()noexceptoverride{get_pointer()-~T();// 只调析构内存随控制块一起释放}};// make_shared 工厂函数templatetypenameT,typename...Argsshared_ptrTmake_shared(Args...args){detail::shared_countpn(detail::sp_inplace_tagT{},std::forwardArgs(args)...);returnshared_ptrT(detail::sp_inplace_tagT{},pn);}这段代码看起来简单但背后的设计思路很深单次内存分配对象和控制块一次性分配减少内存碎片完美转发保证构造参数的完美传递内存对齐使用aligned_storage保证内存对齐RAII 管理控制块销毁时自动调用对象析构函数 使用起来有多简单#includemy_shared_ptr.hpp#includeiostreamclassResource{intdata_;public:Resource(intx):data_(x){std::coutResource(data_) 构造\n;}~Resource(){std::coutResource(data_) 析构\n;}intget()const{returndata_;}};intmain(){{// 创建 shared_ptrautoptr1my::make_sharedResource(42);std::cout引用计数: ptr1.use_count()std::endl;// 输出: 1{autoptr2ptr1;// 拷贝引用计数增加std::cout引用计数: ptr1.use_count()std::endl;// 输出: 2// 使用对象std::cout值: ptr2-get()std::endl;// 输出: 42}// ptr2 销毁引用计数减少std::cout引用计数: ptr1.use_count()std::endl;// 输出: 1}// ptr1 销毁对象自动释放std::cout程序结束std::endl;return0;}/* 输出结果 Resource(42) 构造 引用计数: 1 引用计数: 2 值: 42 引用计数: 1 Resource(42) 析构 程序结束 */看到没使用方式和std::shared_ptr完全一样你学会了我的实现就等于深度掌握了标准库的原理。7天渐进式教学从小白到专家我把整个项目设计成 7 天渐进式课程每天只需 1 小时让你循序渐进掌握所有核心技术Day 1: 基础引用计数 - 最简 shared_ptr学习目标搭建智能指针的基础骨架理解 RAII 核心思想核心内容设计shared_ptrT核心类结构实现简单的引用计数控制块ref_count_base掌握构造、析构、拷贝、赋值的完整生命周期实现基本访问接口get(),operator*,operator-实战练习创建对象、拷贝共享、自动释放验证你将掌握RAII 设计模式、引用计数原理、C 对象生命周期管理Day 2: 控制块分离架构 - Boost 设计精髓学习目标重构为工业级架构掌握类型擦除核心技术核心内容引入抽象基类sp_counted_base控制块基类实现默认删除器sp_counted_impl_pT创建shared_count辅助类管理控制块生命周期重构shared_ptr使用新的控制块架构深度理解类型擦除在智能指针中的巧妙应用你将掌握类型擦除技术、虚函数多态、架构分层设计、Boost 库设计思想Day 3: 自定义删除器支持 - 资源管理大师学习目标支持任意资源管理深入掌握类型擦除的威力核心内容实现sp_counted_impl_pdP, D支持自定义删除器的控制块扩展shared_count接受删除器参数扩展shared_ptr构造函数接受删除器删除器的完美类型擦除实现管理非new分配的资源文件句柄、数组、自定义资源你将掌握函数对象、lambda 表达式、资源管理模式、类型擦除进阶应用Day 4: 线程安全改造 - 多线程大师级实现学习目标掌握多线程编程精髓实现真正的工业级线程安全核心内容使用std::atomiclong替换普通引用计数实现原子操作fetch_add、fetch_sub、条件递增深入理解内存序memory_order的选择策略实现add_ref_lock()为 weak_ptr 做准备实战测试8 线程并发压力测试验证正确性你将掌握原子操作、内存序、多线程安全设计、并发测试方法Day 5: weak_ptr 与循环引用 - 解决死锁难题学习目标攻克智能指针最复杂的技术难题彻底理解弱引用机制核心内容实现weak_count辅助类管理弱引用计数完整实现weak_ptrT类核心难点lock()方法的线程安全实现实现expired()快速检查对象状态实战案例解决双向链表的循环引用问题你将掌握弱引用设计模式、循环引用问题、原子操作进阶、复杂并发场景处理Day 6: make_shared 性能优化 - 内存管理大师学习目标掌握高级内存管理技术实现极致性能优化核心内容实现sp_counted_impl_pdiTinplace 控制块使用aligned_storage placement new 的高级技术实现make_sharedT()工厂函数性能对决benchmark 对比newvsmake_shared深入分析优化的权衡取舍内存布局优化// 传统方式两次内存分配shared_ptrMyClassp1(newMyClass(args));// 分配1MyClass 对象// 分配2控制块// make_shared单次内存分配autop2make_sharedMyClass(args);// 一次分配[控制块|MyClass对象] 连续内存技术深度内存对齐原理与实践placement new 的正确使用完美转发在工厂函数中的应用缓存友好的内存布局设计你将掌握高级内存管理、placement new、内存对齐、性能优化技巧Day 7: 完善功能与工程化 - 生产级代码标准学习目标补全所有标准接口达到真正的生产级质量核心内容实现别名构造函数Aliasing Constructor实现完整的类型转换函数族static_pointer_cast编译期类型转换dynamic_pointer_cast运行期安全转换const_pointer_castconst 限定符转换实现完整的比较运算符、!、、、、实现std::swap特化完善nullptr支持和语义工程化实践CMake 现代构建配置测试框架搭建你将掌握模板元编程、标准库设计模式、工程化实践、代码质量保证 你将获得什么技术能力提升现代 C 高级特性完美转发、可变参数模板、SFINAE 等内存管理精髓RAII、智能指针、内存对齐等核心概念多线程编程原子操作、内存序、线程安全设计架构设计思维如何设计一个高性能、易用的库级组件面试核心竞争力深度项目经验能够自信讲解的高质量项目技术细节掌握从原理到实现的完整理解性能优化实战真实的 benchmark 和优化经验标准库内幕理解 std::shared_ptr 的实现原理完整学习资料1350 行完整源码7 个渐进版本从简单到复杂的完整演进过程详细技术文档每个设计决策的深度解析性能测试套件与标准库的全方位性能对比CMake 工程配置现代 C 项目管理实践项目优势从 0 到 1 设计不是改造现有代码而是带你体验完整的设计过程渐进式教学7 个版本逐步演进每一步都清晰可见深度解析不仅告诉你怎么做更重要的是为什么这么做实战导向每个技术点都有实际应用场景实现优势性能对标多项指标接近甚至超越标准库标准兼容完全按照 C 标准设计接口生产可用不是玩具而是真正可用的库组件代码质量每一行代码都经过精心设计和测试 如何找我搜索微信号微信搜索jkfwdkf添加时请备注『 CraftedPtr 』最后说几句…很多同学看到智能指针就怕觉得太复杂。但我想说复杂的东西拆解了都不复杂跟着我的 7 天计划每天 1 小时即使你只会基本的 C 语法也能一步步搞定工业级的 shared_ptr。关键不是你现在会多少而是愿不愿意动手做从看懂别人代码到自己从零实现就差这一步实践准备开始你的智能指针进阶之旅了吗加我微信jkfwdkf备注『CraftedPtr』让我们一起撸出属于自己的工业级 shared_ptr