Question

这是使用std智能指针确保ptr安全性的正确方法

这个例子可能不是最好的，但我试图模仿一些真正的代码。我遇到的问题是在实际代码中，通信器指针是一个原始指针，可以在任何时刻解除分配 - 导致使用指针崩溃。

所以我决定查看std :: shared_ptr和std :: weak_ptr以了解它应该如何设计现在我们有C ++ 11。我在发送代码中使用weak_ptr来检查ptr是否仍然有效，然后才会取消引用ptr。这段代码是正确的方法吗？有什么改进吗？

#include <memory>
#include <iostream>
#include <string>

class communicator
{
public:
    communicator(const char* name, int comport, int speed) : name_(name), comport_(comport), speed_(speed) { }

    void send(const std::string& s) {
        std::cout << "sending " << s << " using " << name_ << " at " << speed_ << " rate and using com port " << comport_ << '\n';
    }

private:
    const char* name_;
    int comport_;
    int speed_;
};

class sender
{
public:
    sender() {}

    void set_communicator(std::weak_ptr<communicator> comms) {
        comms_ = comms;
    }

    void send(const std::string& s)
    {
        if (auto sh = comms_.lock())
            sh->send(s);
        else
            std::cout << "Attempting to send: " << s << " but ptr no longer exists\n";
    }

private:
    std::weak_ptr<communicator> comms_;
};

int main() {

    sender mysender;

    {
        // create comms object
        std::shared_ptr<communicator> comms(new communicator("myname", 3, 9600));

        mysender.set_communicator(comms);

        mysender.send("Hi guys!");

    }  // comms object gets deleted here

    mysender.send("Hi guys after ptr delete!");
}

输出：

sending Hi guys! using myname at 9600 rate and using com port 3
Attempting to send: Hi guys after ptr delete! but ptr no longer exists

Answer 1

可以在任何时刻解除分配的指针 - 产生一个使用指针崩溃

这是引入weak_ptr的理由背后的症状;因此，我认为你的基于weak_ptr的方法是对的。

然而，我发现有争议的是与此相关的

sender() : comms_() {}

void set_communicator(std::weak_ptr<communicator> comms) {
    comms_ = comms;
}

sender内部资产comms_的两阶段构造一旦lock（）失败，你就不会将内部资产的状态重置为构造后状态

void send(const std::string& s)

但这本身并非“错误”;它只是可以考虑用于全尺寸应用程序的东西。

另一件事是，当throw失败时，您lock()（或let throw by the shared_ptr(weak_ptr) ctor (#11)）没有，但只有if-else才能处理。我不知道您的完整应用程序的要求，但根据您组装的提取，基于异常的错误处理将改善设计imo。

E.g：

#include <memory>
#include <stdexcept>
#include <iostream>
#include <string>

class communicator
{
public:
    communicator(const char* name, int comport, int speed) 
        : name_(name), comport_(comport), speed_(speed) { }

    void send(const std::string& s) {
        std::cout << "sending " << s << " using " << name_ << " at " 
                  << speed_ << " rate and using com port " << comport_ 
                  << '\n';
    }

private:
    const char* name_;
    int comport_;
    int speed_;
};

class sender
{
public:
    struct invalid_communicator : public std::runtime_error {
        invalid_communicator(const std::string& s) :
            std::runtime_error(
                std::string("Attempting to send: \"") + s 
                    + "\" but communicator is invalid or not set"
            ) {}
    };  

    sender() : comms_() {}

    void set_communicator(std::weak_ptr<communicator> comms) {
        comms_ = comms;
    }

    /* non-const */
    void send(const std::string& s) throw (invalid_communicator)
    {
        try {
            auto sh = std::shared_ptr<communicator>(comms_);
            sh->send(s);
        } catch (const std::bad_weak_ptr& e) {
            comms_ = decltype(comms_)();
            throw invalid_communicator(s);
        }
    }

private:
    std::weak_ptr<communicator> comms_;
};

int main() {
    int rv = -1;
    sender mysender;

    for (auto com : {1, 2, 3}) {
        try {
            { 
                // create comms object
                auto comms = std::make_shared<communicator>(
                    "myname", com, 9600
                );
                mysender.set_communicator(comms);
                mysender.send("Hi guys!");
            }// comms object gets deleted here

            mysender.send("Hi guys after ptr delete!"); 

            // never reached in this example; just to illustrate
            // how the story could continue  
            rv = EXIT_SUCCESS;            
            break; // it'd be not nice to "break", but I did not want to
                   // introduce another state variable
        } catch (const sender::invalid_communicator& e) {
            std::cerr << e.what() << std::endl;
        }
    }

    return rv;
}

live一个Coliru的

Answer 2

这是使用std智能指针确保ptr安全性的正确方法

除了decltype_auto提到的内容之外，我可以补充一点，使用weak_ptr的原因是防止循环依赖。如果不存在这种可能性，你也可以让它共享，这会使发送的实现更不容易出错，除非通信通道的生命周期真的是暂时的。

您可以隐藏它们在实现中存在各种连接或会话的事实。

Answer 3

此外，在使用标准智能指针设计接口/ API时，请考虑使用更为受限制的指针，如unique_pointer。

这样的指针非常清楚地传达意图 - 例如通过将唯一指针作为函数的参数，您可以清楚地告诉用户他正在将指向资源的所有权交给被调用函数。

正确使用std智能指针确保ptr安全

3 个答案: