Question

假设我有一堂课。

class BigData {...};
typedef boost::shared_ptr<BigData> BigDataPtr;

然后我这样做：

BigDataPtr bigDataPtr(new BigData());

稍后我完成了我的对象后，我确信该对象没有其他用户。

执行以下操作是否安全：

bigDataPtr->~BigDataPtr();
new (&*bigDataPtr) BigData;

这会让我在没有任何额外分配的情况下重置对象吗？

Answer 1

有几种方法可以解决这个问题。您可以使用新的展示位置，这可以保证安全，原因有两个：

您已经为对象分配了内存，因此您知道它的大小和对齐方式正确。
shared_ptr是非侵入性的;它的唯一责任是计算参考文献并在必要时致电删除者。

但是，请考虑如果对象的重建失败会发生什么 - 即抛出异常：

bigDataPtr->~BigDataPtr();
new (bigDataPtr.get()) BigData;

然后你有一个问题：可以在非构造对象上调用删除器，几乎肯定会导致未定义的行为。我说“差不多”，因为删除者可能是一个无操作者，在这种情况下一切都会很好。

我认为更安全的是将新值移动到现有对象中：

*bigDataPtr = BigData(42);

或者向reset()添加BigData成员函数：

bigDataPtr->reset(42);

然后明确你的真实意图是什么，你不需要关心对象的生命周期。

Answer 2

如果BigData构造函数和析构函数不抛出异常并且线程之间没有共享bigDataPtr并且BigData的动态分配成员（如果有）没有指针或引用，则是安全的

如果析构函数抛出一个异常，你可能最终得到一个部分被破坏的对象（通常不推荐抛出析构函数，标准容器要求元素的析构函数不抛出）。

如果构造函数抛出，则最终可能会破坏对象，但不会构造新对象。

如果线程之间共享bigDataPtr，除非使用锁定规则，否则可能会导致竞争条件。

如果其他地方的代码接受BigData动态分配成员的引用或指针，则当它创建新的BigData时，其动态分配的成员可能会在其他地址分配，因此现有指针和对成员的引用变得无效。

如果您关注new (&*bigDataPtr) BigData;语句中的可疑解除引用，请改用普通指针：

BigData* p = bigDataPtr.get();
p->~BigData();
new (p) BigData;

Answer 3

是的，通常是安全的。 （对Maxim Yegorushkin关于投掷边缘案例的观察的点头）

请注意下面的拼写错误消息

Boost将取消引用和->运算符定义为

template<class T>
typename boost::detail::sp_dereference< T >::type boost::shared_ptr< T >::operator* () const;

template<class T>
typename boost::detail::sp_member_access< T >::type boost::shared_ptr< T >::operator-> () const;

当解析了那些detail位时，你就有了这个

template<class T>
T & boost::shared_ptr< T >::operator* () const

template<class T>
T * boost::shared_ptr< T >::operator-> () const

所以你直接处理指向对象。没有代理或其他构造可能会干扰您正在尝试的内容。

就指向数据而言，您的代码是：

bigDataPtr->~BigDataPtr();
new (&*bigDataPtr) BigData;

可能有拼写错误。但如果你打算：

bigDataPtr->~BigData();
new (&*bigDataPtr) BigData;

它将解析为

(BigData pointer)->~BigData();
new (&(BigData reference)) BigData;

这是合法的，你是正确的，它可以避免通常在分配时产生的额外分配。

Answer 4

首先，如果构造函数抛出并且类不是简单的可破坏的那么你就会遇到问题，因为shared_ptr“想要”删除它，这会引起UB。

所以你必须通过使用nothrow构造函数或捕获任何异常并阻止智能指针删除对象来处理它。由于shared_ptr没有release()函数，因此说起来容易做起来难。如果所有其他方法都失败了，您可以致电terminate()，但这不会让您受到用户欢迎。

如果没有对该对象的其他引用，那么只要该类没有const或引用非静态数据成员（包括成员成员），它就会起作用。原因是3.8 / 7：

如果在对象的生命周期结束之后和存储之前对象占用的是重用或释放的，一个新的对象是在原始对象占用的存储位置创建，a 指向原始对象的指针...可用于如果...原始对象的类型是，则操纵新对象不是const-quali fi ed，并且，如果类类型，不包含任何类型为const-quali fi ed的非静态数据成员或引用键入...

请注意，shared_ptr只包含这样一个指针，它将用于操作新对象，如果3.8 / 7中的任何条件被破坏，则为UB。唯一可能被打破的是这一个，你已经用你所说的关于代码的内容覆盖了其余部分。特别是，您需要将原始对象创建为BigData的实例，而不是派生自BigData的类，因为新对象需要具有相同的最大值 - 来自旧的类型。

通常有更强大的方法来重置对象。例如，实现operator=（复制或移动赋值运算符），然后编写*bigDataPtr = BigData()。当然，这可能不会那么快。

我可以使用placement new来重置shared_ptr中的对象吗？

4 个答案: