如何从原始指针创建shared_ptr，实现多Parent共享管理Child生命周期？

我有一组通过组合（而非继承）实现层级关系的类：Child和Parent。Child可拥有多个Parent，Parent也可拥有多个Child。我希望由Parent类管理Child类的生命周期。

当前类结构如下：

class Parent
{
public:
std::shared_ptr<Child> my_chld;
};

class Child
{
...some stuff...
public:
void setParent(Parent* parent)
{
parent->my_child=this;
}
};

main()函数代码如下：

Parent* prnt1=new Parent();
Parent* prnt2=new Parent();
Child* chld=new Child();
chld->setParent(prnt1);
chld->setParent(prnt2);
delete prnt1;

我希望chld在所有Parent都销毁后才释放（即由这些Parent共同管理其生命周期），该如何实现？当前版本中my_chld无法感知其他指针管理同一对象，这是问题所在。或者这种方法完全错误？

补充说明：我正在开发类似Qt的GUI库，当前实现动画系统：同一动画（即Child）可用于多个场景（如多个动画组（即Parent）或其他对象）。我希望在main中保留原始指针，如同其他框架一样，用户大多在需要时用new在堆上创建对象，且像Qt/GTK那样，父对象销毁后子指针失效，所有权由父对象持有。

你的核心问题是直接将原始指针赋值给shared_ptr，导致每个Parent的shared_ptr都独立维护引用计数，销毁时会重复释放Child。以下是符合需求的实现方案：

1. 用std::enable_shared_from_this实现多父共享所有权 #

让Child继承std::enable_shared_from_this<Child>，这样所有Parent的shared_ptr会共享同一个引用计数，确保只有当所有持有Child的Parent都销毁后，Child才会被释放。修改后的代码如下：

#include <memory>
#include <vector>

class Child;

class Parent
{
public:
    // 支持多个Child的场景，用vector存储
    std::vector<std::shared_ptr<Child>> children;
    
    ~Parent() = default;
};

class Child : public std::enable_shared_from_this<Child>
{
    // 你的业务逻辑成员
public:
    void addToParent(Parent* parent)
    {
        parent->children.push_back(shared_from_this());
    }
};

// main函数示例
int main()
{
    Parent* prnt1 = new Parent();
    Parent* prnt2 = new Parent();
    
    // 用shared_ptr创建Child，确保所有权被正确管理
    std::shared_ptr<Child> chld = std::make_shared<Child>();
    // 用户可以保留原始指针，就像Qt的用法
    Child* raw_chld = chld.get();
    
    raw_chld->addToParent(prnt1);
    raw_chld->addToParent(prnt2);
    
    delete prnt1; // prnt1的shared_ptr被销毁，Child引用计数减1（剩余1）
    delete prnt2; // 引用计数归零，Child自动释放
    
    // 注意：用户不能手动delete raw_chld，否则会内存错误，需在库文档中明确说明
    return 0;
}

2. 实现类似Qt的指针失效感知 #

如果需要让用户感知Child是否已被销毁（避免野指针访问），可以让用户持有std::weak_ptr<Child>，使用前通过lock()获取有效的shared_ptr：

// 用户侧代码示例
std::weak_ptr<Child> weak_chld = chld;

// 后续使用时检查对象是否存活
if (auto valid_chld = weak_chld.lock()) {
    // 对象存活，安全操作
    // valid_chld->doSomething();
} else {
    // 对象已销毁，无法操作
}

3. 适配用户"用new创建对象"的习惯 #

如果用户习惯用new创建Child，可以封装一个工厂函数，内部用shared_ptr管理，同时返回原始指针给用户：

Child* createChild()
{
    auto ptr = std::make_shared<Child>();
    return ptr.get();
}

但必须明确告知用户：绝对不能手动delete这个原始指针，所有权完全由持有它的Parent管理，就像Qt中QObject的父对象管理机制。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Supreme Machine