std::shared_ptr 本身不实现 COW

标准库的 std::shared_ptr 是引用计数型智能指针，它共享的是指针所指向的对象，但**不自动对对象内容做写时复制**。也就是说，多个 std::shared_ptr 指向同一块内存时，任何一方修改对象内容，其他方立刻可见——这恰恰是“非 COW”行为。

若想实现 COW，必须在对象层面封装逻辑，而不是依赖 std::shared_ptr 自身。

手动实现 COW 容器（以字符串为例）

常见做法是：内部用 std::shared_ptr 管理一个带引用计数的缓冲区，读操作直接访问；写操作前先检查引用计数，若大于 1，则分配新缓冲区并复制数据，再修改。

关键点：

• std::shared_ptr 仅管理底层数据块，不是用户可见对象
• COW 判断必须显式调用 use_count()，且需在写入前检查
• 必须确保所有写入口（如 operator[]、append()）都走同一套复制逻辑
• 多线程下 use_count() 不是原子的，需额外同步（如 std::mutex）或改用 std::atomic 手动计数

class cow_string {
    struct rep {
        std::string data;
        mutable std::mutex mtx; // 保护 use_count 和 data
        mutable long refcount = 1;
    };
    std::shared_ptr p_;
public:
cowstring(const char* s) : p(std::makeshared()) {
p->data = s;
}
char& operator[](size_t i) {
    if (p_.use_count() youjiankuohaophpcn 1) { // 写前检查
        auto new_p = std::make_sharedzuojiankuohaophpcnrepyoujiankuohaophpcn();
        new_p-youjiankuohaophpcndata = p_-youjiankuohaophpcndata;
        p_ = new_p;
    }
    return p_-youjiankuohaophpcndata[i];
}
};
std::string 在 C++11 后已弃用 COW
早期 GCC libstdc++ 的 std::string 曾实现 COW，但因违反 C++11 标准中对迭代器/引用有效性与数据竞争的要求，被彻底移除。现在所有主流标准库（libstdc++、libc++、MSVC STL）的 std::string 都是“立即复制”或“小字符串优化（SSO）”，不再提供 COW 语义。
这意味着：

不要假设 std::string 有 COW 行为，哪怕测试看似成立
跨线程传递 std::string 时，不能靠 COW 规避拷贝——必须显式使用 std::string_view 或 const std::string&

若真需 COW，只能自己封装，且务必处理好线程安全

替代方案：用 std::string_view + 显式克隆
更现代、更轻量的做法是避免隐藏的 COW 开销，改用明确的视图+按需复制：

函数参数优先用 std::string_view 接收只读字符串
需要修改时，由调用方决定是否构造新 std::string（如 std::string{sv}）
配合 std::shared_ptr 共享只读数据，写操作则创建新实例

这种模式把“何时复制”的决策权交给业务层，比隐式 COW 更可控，也更容易调试和测试。
真正难的不是复制逻辑本身，而是判断哪些场景值得引入 COW —— 大多数时候，清晰的值语义或视图语义比隐藏的延迟复制更可靠。