使用通用侵入式指针客户端进行引用计数

Question

简介

Peter Weinhart 描述了如何设计a generic intrusive_ptr base class using CRTP，可以这样使用：

class foo : intrusive_base<foo>
{
     // foo-specific code.
};

这种方法强制要求所有foo 对象都带有一个引用计数器。假设我们有时按值保留foo，并且只想在我们有指针时支付引用计数器的价格。例如，有时我们想创建foo 实例并移动它们，有时我们想在堆上分配foo。

从概念上讲，这个场景的正确机制是std::shared_ptr。但是，在某些情况下需要原始指针，这会调用侵入式指针，例如，当通过采用 void 指针的 C API 传递指针时。在这种情况下，在将指针传递给不透明 API 之前会“引用”指针，而在取回指针时会“取消引用”。

控制foo，可能最好的方法是使用基于策略的实现并拥有foo 的引用计数和基本版本。在无法控制foo 的情况下，另一种设计将反转继承关系：

template <typename Base>
class intrusive : public Base
{
    // ?

private:
    std::atomic_size_t ref_count_;   
};

typedef intrusive<foo> intrusive_foo;

// Assume boost::intrusive_ptr as intrusive pointer implementation
boost::intrusive_ptr<intrusive_foo> x = new intrusive_foo;
{
    auto y = x;   // Semantics: boost::intrusive_ptr_add_ref(x.get())

    // At scope exit: boost::intrusive_ptr_release(x.get())
}

在上面提到的文章中，Peter 说这样一个 “[intrusive] 的通用实现将利用 C++0x 可变参数模板和完美转发。”

问题

这样一个通用的intrusive 类的实现会是什么样子？我可以看到它可能会受益于 C++11 继承构造函数，但我不清楚实际上如何使用上述工具实现 intrusive 的主体。

Answer 1

使用make_shared 可以获得与侵入式指针相同的效率。

在这种情况下，在将指针传递给不透明 API 之前会“引用”指针，而在取回指针时会“取消引用”。

正如其他人所说，您可以使用 enable_shared_from_this 从原始指针返回 shared_ptr（只要系统中的某个位置至少有一个 shared_ptr 仍然拥有该对象）

但要回答主要问题，我假设他的意思是使用可变参数模板和完美转发来定义构造函数，如下所示：

template <typename Base>
  class intrusive : public Base
  {
    template<typename... Args>
      intrusive(Args&&... args)
      : Base(std::forward<Args>(args)...), ref_count_(0)
      { }

这允许您使用任意数量的任何类型的参数构造intrusive，它们将被转发到Base，因此您可以使用可用于构造Base 的任何参数构造它。

另一种选择是使用 C++11 继承构造函数（在任何编译器 AFAIK 中都没有实现）

template <typename Base>
  class intrusive : public Base
  {
    using Base::Base;