C++ 的shared_ptr 对比unique_ptr用于资源管理

Question

我一直在考虑使用 unique_ptr 与 shared_ptr 与 own_solution. 。我对后者不以为然，因为我几乎肯定会弄错，但我对两者都有问题 unique_ptr 和 shared_ptr 因为两者都没有准确地捕捉到我想要的东西。我想创建一个明确拥有资源的资源管理器，但是我希望资源管理器也分发对该资源的引用。

如果我使用 unique_ptr 在资源管理器中并分发原始指针，它们有可能逃逸到其他地方（尽管这违反了我认为的类“合同”）。如果我使用 shared_ptr 并分发 weak_ptr, ，没有什么可以阻止调用者转换 weak_ptr 到一个 shared_ptr 并存储它，从而可能创建一个循环，或更糟糕的是，资源的生命周期超出了资源管理器的生命周期。所以我想我正在寻找的是一个可尊敬的 weak_ptr 无法转换为 shared_ptr.

或者我只是想通过代码中一些措辞强硬的注释来执行合同？

感谢您对此可能有的任何想法。

Answer 1

智能指针如 shared_ptr 和 unique_ptr 当你拥有时是一个很好的工具 拥有 指针。
但对于非拥有指针，即 观察指针, ，使用原始指针就可以了。

在您的设计中，我认为资源管理器是资源的唯一“所有者”，因此您可以简单地拥有某种形式的智能指针 里面 资源管理器。例如，资源管理器可以有一个 std::vector<std::unique_ptr<Resource>> 作为数据成员，甚至更简单 std::vector<Resource> 如果你的 Resource 类被设计为可以正确存储在 std::vector.

然后，资源管理器可以向外部提供非拥有的观察指针，并且原始指针（或 C++ 引用）适合这种情况。

当然，重要的是资源管理器的生命周期要超过“资源客户端”的生命周期。

Answer 2

最后，你不能强迫任何人听。询问微软、苹果或任何开源库开发人员，他们都知道这首歌。在正确的词语和位置发表评论是您最好的选择。

避免创建自己的智能指针类，它会阻碍组合并降低可读性。作为最后的手段，尝试查看 boost 或您的代码已经可以使用的任何框架。

如果您有非所有者，他们可以选择持有 weak_ptrs 或（如果保证在持续时间内保持有效）原始指针。
如果你使用 shared_ptr内部（为什么要），最好提供 weak_ptr 和原始指针。

所有这些智能指针都明确表示所有权策略。原始指针表示无或不拥有。

• auto_ptr:不要使用，即使对于谨慎的人来说，也不推荐使用，因为有太多陷阱。
• unique_ptr:独家所有权。
• shared_ptr:共享所有权
• weak_ptr:没有所有权，可能会被你背后删除。
• 原始指针
  • 明确无所有权，保证更长的使用寿命
  • 或手动所有权管理。

Answer 3

因此，我想我正在寻找的是一个可推迟的feek_ptr，无法转换为共享_ptr。

你可以分发你的一个小助手类：

template<typename T>
class NonConvertibleWeakPtr
{
public:
   NonConvertibleWeakPtr(const std::shared_ptr<T>& p) : p_(p) {}
   ... // other constructors / assignment operators
   bool expired() const { return p_.expired(); }
   T* operator->() const { return get(); }
   T& operator*() const { return *get(); }
private:
   T* get() const { return p_.lock().get(); }
private:
   std::weak_ptr<T> p_;
};

这比原始指针稍微好一些，因为您可以检查指针是否仍然有效。

用法示例：

std::shared_ptr<int> sp = std::make_shared<int>(5);
{
    NonConvertibleWeakPtr<int> wp(sp);
    if(!wp.expired()) {
        std::cout << *wp << std::endl;
    }
}

然而，用户仍然可以滥用它，例如 std::shared_ptr<T> blah(&(*wp));, ，不过需要多一点犯罪能量。