[問題] std::shared_ptr 與 std::weak_ptr 的使用方式?

看板C_and_CPP (C/C++)作者Feis (永遠睡不著 @@)時間12年前 (2014/01/30 18:55)推噓0(0推 0噓 7→)

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最近想試著使用 std::shared_ptr 到新的程式碼中, 但是遇到一些使用上的困擾, 尤其是 std::weak_ptr 的使用方式. 我有大略看過之前版友分享的影片, 可是對於 std::weak_ptr 的使用依舊沒有具體概念. 先說明一下我對 std::shared_ptr 的使用認知: - #include <memory> - 使用 std::make_shared 建構 std::shared_ptr 以增進效率 - 建構 std::shared_ptr 的方式主要有二: + 接受一個『剛 new 出來』的裸指標 (建議使用 std::make_shared 替代) + 賦值為其他的 std::shared_ptr - std::shared_ptr 不應指向一個 new 出來的 C 風格陣列, 建議使用 std::array 替代. 如果堅持要用 C 風格陣列的話要另外傳入特製的陣列解構函式. - 需要在某類別內取得該類別物件的 std::shared_ptr 時，該類別需繼承 std::enable_shared_from_this，之後我們可以用 shared_from_this 這個繼承的成員函式去取得。 - 避免使用 std::shared_ptr::get() 去獲得裸指標 - 使用 std::static_pointer_cast、std::dynamic_pointer_cast 及 std::const_pointer_cast 去對 std::shared_ptr 轉型大致上 std::shared_ptr 的使用我覺得應該是蠻單純的. 但是在 std::weak_ptr 的使用方式上, 我目前的認知是: - #include <memory> - 從一個 std::weak_ptr 或 std::shared_ptr 建構 std::weak_ptr - std::weak_ptr 的使用時機: - 當我們對指標指向的物件之生命週期不需要有控制權的時候使用: + 可能只是想觀測指向同一物件的 std::shared_ptr 個數 + 可能邏輯上所指向的物件可以是存在或不存在的情況 - 當我們要解決 std::shared_ptr 的『循環參考』的問題時使用: 如果我們把所有的 std::shared_ptr 跟底層物件的指向關係畫成一個圖. 則該圖需要是個 DAG (Directed acyclic graph), 否則會有記憶體洩漏 (memory leak) 的風險。要將一個不是 DAG 的圖改成 DAG 的方式是利用 std::weak_ptr 去取代 std::shared_ptr 來解除圖中的循環 (cycle)。只是要把哪些 std::shared_ptr 取代成 std::weak_ptr 是需要設計過的. std::weak_ptr 所間接指向的物件必須不比 std::weak_ptr 本身的生命週期短。否則 std::weak_ptr 可能會間接指向一個已經死亡的物件，而無法取代原本 std::shared_ptr 的用途。但是該間接參考的物件的死亡時間又是由指向該物件的所有 std::shared_ptr 所共同決定。簡言之, 我們在將一個原有的圖改成 DAG 時，用 std::weak_ptr 所取代的 std::shared_ptr 所指向的物件，必須不能比該 std::weak_ptr 早死亡。也就是說指向該物件的 std::shared_ptr 中至少要有一個不會比該 std::weak_ptr 早死亡。如何確保這件事情發生感覺有點複雜阿.... 我想到的三種解法： + 畫出圖後找到出現在循環中的所有物件，找出所有指向循環中的物件而不在循環中的 std::shared_ptr 裡有最長生命週期的。將循環中指向該物件的 std::shared_ptr 改為 std::weak_ptr + 額外產生一個最晚死亡的 std::shared_ptr 去指向某循環中的物件。將循環中指向該物件的 std::shared_ptr 改為 std::weak_ptr。 + 在有可能出現循環的程式中放棄 std::shared_ptr 的使用不曉得有沒有什麼方式讓我們容易判斷？或者是我認知上有什麼問題嗎 Q_Q -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.112.29.148 ※ 編輯: Feis 來自: 140.112.29.148 (01/30 21:07)