Как следует использовать умные указатели?

Question

Умные указатели обрабатывают литье, а если нет, то безопасный способ обойти это ограничение?

Пример того, что я пытаюсь сделать, это наличие двух векторов STL (например), содержащих интеллектуальные указатели. Первый содержит интеллектуальные указатели на базовый класс, а второй содержит интеллектуальные указатели на производный класс. Смарт-указатели ссылаются на подсчет, например. аналогичное поведение с shared_ptrs Boost, но ручная работа. Я включил некоторые примеры кода, которые я взбитыми привести пример:

vector<CBaseSmartPtr> vecBase; 
vector<CDerivedSmartPtr> vecDer; 
... 
CBaseSmartPtr first = vecBase.front(); 
vecDer.push_back(CDerivedSmartPtr(dynamic_cast<CDerived*>(first.get())); 

Это кажется не безопасной для меня, как я думаю, что я в конечном итоге с двумя смарт-указатели управления один и тот же объект. В какой-то момент вниз по дорожке это, вероятно, приведет к тому, что один из них освободит объект, в то время как другой все еще содержит ссылки на него.

Что бы я надеялся, но не думаю, что это сработает, это прямой литой при сохранении того же объекта, например.

dynamic_cast<CDerivedSmartPtr>(first) 

Должен ли я смотреть, чтобы изменить второй контейнер также использовать CBaseSmartPtr и опущенными только на использование? Существуют ли другие решения?

Answer 1

Умные указатели могут обрабатывать downcasting, но это не автоматическое. И получение const-correctness в может быть немного сложным (я использовал нашу интеллектуальную реализацию указателя в вопросах собеседования, есть некоторые шаблонные обманки). Но многие пользователи интеллектуальных указателей никогда не создают своих интеллектуальных указателей со стандартными типами.

Первое, что вам нужно для правильного ответа - это счетчик. Поскольку вам может потребоваться предоставить счетчик между smart_ptr<Base> и smart_ptr<Derived>, тип счетчика не должен зависеть от аргумента типа. В общем, это не имеет большого значения. Счетчик - это просто size_t, возможно, завернутый в класс. (Примечание: существуют альтернативные варианты умных указателей, но вопрос настоятельно предлагает использовать счетчик)

Приведение к основанию должно быть довольно тривиальным. Следовательно, ваш smart_ptr должен иметь конструктор с smart_ptr. В этом ctor добавьте строку static_cast<T*>((U*)0);. Это не генерирует код, но предотвращает создание экземпляра, когда T не является базой U (по модулю const).

Другой способ должен быть явным. Вы не можете программно перечислить все базы T, поэтому smart_ptr<T> не может быть получен из smart_ptr<Base1_of_T>, smart_ptr<Base2_of_T>, ... Следовательно, dynamic_cast<smart_ptr<T> > не будет работать. Вы можете предоставить свой собственный smart_dynamic_cast<SPT>(smart_ptr<U> const& pU). Это лучше всего реализовать в качестве функции, сохраняющей SPT. В этой функции вы можете просто сделать return SPT(dynamic_cast<SPT::value_type*>(&*pU)).

Answer 2

Обычные смарт-указатели, такие как std::auto_ptr, небезопасны для использования в контейнерах STL из-за перемещения владельца, когда STL назначает экземпляры интеллектуальных указателей друг другу, когда он копирует данные внутри. Вместо этого вы должны использовать что-то вроде boost::shared_ptr, которое внутренне реализует подсчет ссылок, чтобы гарантировать, что объект остается в живых независимо от того, сколько экземпляров умных указателей ссылаются на него. Если вы пишете собственные типы интеллектуальных указателей, вам необходимо реализовать аналогичный подсчет ссылок.

Answer 3

Имущество, которое вы хотите, - это ковариация в указанном типе. То есть, если D isa B, то вы хотите smartptr<D> isa smartptr<B>. Я не думаю, что это элегантно поддерживается на C++, но, как всегда, доступны шаблоны/перегрузки.

http://www.boost.org/doc/libs/1_39_0/libs/smart_ptr/pointer_cast.html дает динамическое приведение, которое работает на регулярной основе и повышает :: smart_ptr. Вы должны учиться на практике, если не хотите использовать Boost.

Answer 4

Следуйте за темой here в одном из списков рассылки. Он показывает, как можно реализовать понижающее преобразование интеллектуального указателя в случае boost :: shared_ptr. HTH

Answer 5

Я нашел это на страницах Microsoft:

std::shared_ptr<base> sp0(new derived); 
    std::shared_ptr<derived> sp1 = 
    std::dynamic_pointer_cast<derived>(sp0);