C++ 进阶面试题, C++ 中 shared_from_this 的作用是什么?它有什么优点?

std::shared_ptr 是一种共享所有权的智能指针，多方可以共享一个对象的所有权，其内部使用引用计数来管理对象的生命周期；而 std::unique_ptr 则是一种独占所有权的智能指针，确保某个时间点只有一个指针可以指向某个对象，不能进行拷贝，只能移动。

std::weak_ptr 是用来解决 std::shared_ptr 循环引用问题的弱引用指针。它不改变对象的引用计数，也不直接参与对象的生命周期管理，但可以用来检查对象是否还存在以及提升为 std::shared_ptr 使用。

std::enable_shared_from_this 是一个帮助类，它使得类 T 可以安全地使用 shared_from_this。它提供了一个 protected 成员函数 shared_from_this 和 weak_from_this，让用户可以从一个已经通过 std::shared_ptr 管理的对象中获取 shared_ptr 或 weak_ptr，而不会创建新的对象。

避免循环引用最常见的方法是使用 std::weak_ptr。循环引用通常发生在两个或多个对象通过 std::shared_ptr 相互引用，导致它们的引用计数永远不会降到零，导致内存泄漏。通过将其中一个对象的引用改为 std::weak_ptr，可以打破循环引用，从而允许对象正确销毁。

智能指针相比于原始指针的优势在于它们能够自动管理内存，减少内存泄漏的风险。智能指针通过 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）原则，确保对象的生命周期被正确管理。特别是 std::shared_ptr 和 std::unique_ptr，它们分别提供了共享所有权和独占所有权的内存管理机制，使得代码更加安全和易于维护。

shared_ptr 是一种共享所有权的智能指针，多个 shared_ptr 可以指向同一个对象，当最后一个 shared_ptr 销毁时，所指向的对象才会被释放。unique_ptr 是一种独占所有权的智能指针，同一时间内只能有一个 unique_ptr 指向某对象，且 unique_ptr 不支持复制。weak_ptr 是一种不影响对象引用计数的智能指针，通常与 shared_ptr 共同使用，用于解决循环引用问题。

在使用 shared_ptr 的时候，循环引用会导致内存泄漏。可以通过将循环中的一个 shared_ptr 替换为 weak_ptr 来打破循环，从而避免循环引用。例如，在树形结构或双向链表中，子节点对父节点的引用可以使用 weak_ptr。

std::enable_shared_from_this 是一个辅助类模板，它允许一个对象在已经存在 shared_ptr 的情况下生成一个新的 shared_ptr 指向自己。这个类通过持有一个 weak_ptr 来实现，当需要获取 shared_ptr 时，通过这个 weak_ptr 创建新的 shared_ptr，从而确保不会创建新的引用计数。

shared_ptr 内部维护一个引用计数器（引用计数 + 控制块），当一个新的 shared_ptr 被复制时，引用计数加一，当 shared_ptr 被销毁时，引用计数减一。如果引用计数变为零，shared_ptr 会自动释放所管理的资源。

从 raw pointer 转换到 shared_ptr 是安全的，只要确保一个对象不会同时被多个 shared_ptr 封装。但是，从 shared_ptr 获取 raw pointer 然后再转换回 shared_ptr 是不安全的，因为这可能会导致多次删除同一个对象的问题，尤其是当 shared_ptr 在其他地方销毁时。