Question

std::weak_ptr on cppreference的文档说明了这个

有效地返回expired() ? shared_ptr<T>() : shared_ptr<T>(*this)，以原子方式执行。

我的判断和other SO answers确认以下内容不容易发生比赛

int main() {
    auto s_ptr = std::make_shared<T>(...);
    auto w_ptr = std::weak_ptr<T>{s_ptr};

    auto one = std::thread{[&]() {
        auto ptr = w_ptr.lock();
        if (ptr) { ... }
    }};
    s_ptr = std::make_shared<T>(...);

    one.join();
}

然而，这可以可靠地用于程序中的阴影计算吗？通过阴影我的意思是这样的

auto s_ptr = std::make_shared<T>(...);
auto w_ptr = std::weak_ptr<T>{s_ptr};

// thread one
while (...) {
    auto ptr = w_ptr.lock();
    cout << "Value contained is " << *ptr << endl;
}

// thread two
while (...) {
     // do the heavy computation on the side
     auto new_value = fetch_new_value();

     // then "atomically" swap
     s_ptr = std::make_shared<T>(std::move(new_value));
}

这里令人困惑的部分是.lock()返回的内容。可以返回nullptr吗？所有文档都说是操作将以原子方式执行。不说这种互斥意味着什么。指针为空的shared_ptr::operator=中是否存在状态？ weak_ptr可以访问此状态吗？ shared_ptr::operator= on cppreference的文档似乎没有提到这一点。

Answer 1

一旦你的共享指针获得一个新值，你的弱指针就会开始返回nullptr原因是一旦你的共享指针开始指向另一个对象，原始对象就会被破坏。

但是没有未定义的行为交换指针，因为切换是原子的。

（尽管取消引用nullptr返回的w_ptr.lock()值共享指针未定义，可能会导致程序崩溃。

每次使用新值重置共享指针时，都需要获取一个新的弱指针。但是，当你的弱指针lock()被任何人的猜测时，共享指针是否仍指向该新值。

与控制块（引用计数）相关的任何内容都是原子的。因此，获取一个新的弱指针是线程安全的，但不保证指向任何东西（如果其他线程可以访问您的共享指针）。

Answer 2

此代码可以执行UB：

auto s_ptr = std::make_shared<T>(...);
auto w_ptr = std::weak_ptr<T>{s_ptr};

// thread one
while (...) { // A
  auto ptr = w_ptr.lock(); // B
  cout << "Value contained is " << *ptr << endl; // C
}

// thread two
while (...) {
  // do the heavy computation on the side
  auto new_value = fetch_new_value();

  // then "atomically" swap
  s_ptr = std::make_shared<T>(std::move(new_value)); // X
}

如果第二个线程在执行第一个帖子// X之前执行// B，则weak_ptr不再引用任何数据。

.lock()然后返回＆＃34; null＆＃34; shared_ptr，您可以在// C处取消引用。

如果你保护ptr使用它是空的，那么就不会有明显的UB。

将std :: weak_ptr与std :: shared_ptr一起用于阴影

2 个答案: