C++ 如何将std::shared_ptr管理对象的原始this指针转为shared_ptr使用

以下是两种适配你需求的常用实现方案，可根据你的业务对生命周期安全和性能的要求选择：

方案1：保留裸指针存储（性能最优，适合生命周期可控场景） #

该方案改动最小、无额外性能开销，只要你能保证所有Intersection实例的使用周期，都短于存储对象的world vector的生命周期即可使用：

• 第一步：让IHittable公共继承std::enable_shared_from_this<IHittable>，示例代码：

class IHittable : public std::enable_shared_from_this<IHittable> {
public:
    virtual Intersection intersects(const Ray& ray) const = 0;
    virtual ~IHittable() = default;
};

• 第二步：给Intersection新增支持std::shared_ptr<IHittable>的构造函数，满足你要求的调用写法：

class Intersection
{
public:
    Intersection(double t, IHittable * object) : t_(t), object_(object) {}
    // 新增构造函数，支持直接传入shared_ptr构造
    Intersection(double t, const std::shared_ptr<IHittable>& object) : t_(t), object_(object.get()) {}
    [[nodiscard]] double t() const { return t_; }
    [[nodiscard]] IHittable * object() const { return object_; }
private:
    double t_;
    IHittable * object_ = nullptr;
};

• 第三步：派生类的intersects方法可以直接用this构造返回，原有代码不需要修改；如果想要更统一的写法，也可以用shared_from_this().get()替代this，效果完全一致。

如果你的场景里world会在程序运行全程存在，直到所有求交计算结束才销毁，该方案是最优选择，遍历world调用intersects的效率和裸指针vector完全一致。

方案2：Intersection存储shared_ptr（生命周期安全，适合复杂场景） #

如果你的业务逻辑中存在world可能提前释放，或者Intersection需要脱离world长期留存的场景，可以把Intersection内部的存储改成shared_ptr，完全避免悬空指针问题：

• 第一步：同样让IHittable继承std::enable_shared_from_this<IHittable>
• 第二步：修改Intersection的定义：

class Intersection
{
public:
    Intersection(double t, std::shared_ptr<IHittable> object) : t_(t), object_(std::move(object)) {}
    [[nodiscard]] double t() const { return t_; }
    // 可根据需要返回裸指针或者shared_ptr的常量引用
    [[nodiscard]] IHittable * object() const { return object_.get(); }
    [[nodiscard]] const std::shared_ptr<IHittable>& shared_object() const { return object_; }
private:
    double t_;
    std::shared_ptr<IHittable> object_ = nullptr;
};

• 第三步：修改派生类的intersects返回逻辑：

Intersection Sphere::intersects(const Ray & ray)
{
    double x = ...; // 原有求交计算逻辑不需要改动
    return {x, shared_from_this()};
}

该方案的优势是完全不需要操心生命周期问题，只要Intersection还存在，对应的Hittable对象就不会被释放，唯一的额外开销是shared_ptr的引用计数增减，对于绝大多数图形学场景来说这点性能损失可以忽略不计。

注意：使用std::enable_shared_from_this的前提是，所有IHittable的实例都必须由std::shared_ptr管理，不能在栈上分配IHittable的派生类实例，也不能用裸指针创建的实例调用shared_from_this()，否则会触发未定义行为。你的场景里所有对象都通过std::make_shared创建并存入world vector，完全符合这个要求，不会有问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者a a