使用shared_ptr从原始指针构造致程序异常退出的原因及构造函数3用例咨询

我正在试验C++14的shared_ptr以探究其功能，在Visual Studio 2022控制台程序中，通过已有shared_ptr的原始指针构造新shared_ptr时，代码可编译运行，但main()退出状态非0。无调试器运行时显示退出码-1073741819，调试时弹出未处理异常，添加try-catch也无法捕获。请指出构造操作中的问题，同时说明shared_ptr接受原始指针的构造函数的适用场景。

相关代码 #

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
#include <exception>
class Dog {
public:
    Dog(std::string name) : m_name(name) {
        std::cout << "Dog " << m_name << " created\n";
    }
    void bark() {
        std::cout << m_name << " wooof\n";
    }
    ~Dog() {
        std::cout << m_name << " removed\n";
    }
private:
    std::string m_name;
};

int main()
{
    std::shared_ptr<Dog> dog_sp(new Dog("Fido"));
    int use_count = dog_sp.use_count();
    printf("use_count1=%d\n", use_count);
    std::shared_ptr<Dog> dog_sp2(dog_sp);
    use_count = dog_sp2.use_count();
    printf("use_count2=%d\n", use_count);

    Dog* dog_ptr = dog_sp.get();

    dog_ptr->bark();
   
    try {
        std::shared_ptr<Dog> dog_sp3(dog_ptr);
        use_count = dog_sp3.use_count();
        dog_sp3->bark();
        printf("use_count3=%d\n", use_count);
    } catch (std::exception& ex) {
        std::cout << "Exception: " << ex.what() << std::endl;
    } catch (const std::string& ex) {
        std::cout << "Exception: " << ex << std::endl;
    } catch (...) {
        std::cout << "Exception" << std::endl;
    }
    return 0;
}

控制台输出 #

Dog Fido created
use_count1=1
use_count2=2
Fido wooof
Fido wooof
use_count3=1
Fido removed

构造操作的核心问题 #

用dog_sp.get()获取的原始指针dog_ptr构造dog_sp3，会导致同一个原始指针被两个独立的shared_ptr实例管理——它们各自维护自己的引用计数，完全不知道对方的存在。

程序退出时的执行流程：

1. 首先dog_sp3销毁，其引用计数降到0，调用Dog的析构函数释放Fido的内存；
2. 随后dog_sp和dog_sp2销毁，它们的引用计数也降到0，会再次尝试释放已经被释放的内存，触发*双重释放（double free）*的未定义行为。

这种底层内存错误不属于C++标准异常体系，所以try-catch无法捕获，调试器会弹出未处理异常，无调试运行时返回错误码-1073741819（对应Windows的STATUS_ACCESS_VIOLATION，即访问违规）。

从控制台输出也能看出异常征兆：Fido removed只打印了一次，但实际上两次析构尝试中，第二次才触发崩溃。

shared_ptr接受原始指针的构造函数适用场景 #

这个构造函数（explicit shared_ptr(T* p)）的正确用法仅限以下场景：

• 管理新分配的原始指针：即你直接用new创建的对象，且该指针还没有被任何其他智能指针接管。比如std::shared_ptr<Dog> dog_sp(new Dog("Fido"))就是正确用法，此时shared_ptr成为该原始指针的唯一所有者，负责后续的内存释放。
• 绝对不能用它构造已经被其他shared_ptr管理的原始指针，否则必然引发双重释放。如果要共享对象所有权，应该直接使用shared_ptr的拷贝构造或赋值操作（比如std::shared_ptr<Dog> dog_sp2(dog_sp)），这样才能让所有共享实例的引用计数正确递增，确保内存只被释放一次。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Artur Brodsky