有什么方法可以检查 std::function 是否指向有效对象的成员？答案

【问题标题】：Is there any way to check if an std::function points to a member of a valid object?有什么方法可以检查 std::function 是否指向有效对象的成员？
【发布时间】：2014-08-20 16:47:41
【问题描述】：

让我证明我的意思。

#include <functional>
#include <iostream>

class MyClass
{
private:
    int number;
public:
    MyClass()
    {
        number = 0;
    }

    void printNumber()
    {
        std::cout << "number is " << number << std::endl;
        number++;
    }
};

int main()
{
    std::shared_ptr<MyClass> obj = std::make_shared<MyClass>();
    auto function = std::bind(&MyClass::printNumber, obj);

    function();

    // This deallocates the smart pointer.
    obj.reset();

    // This shouldn't work, since the object does not exist anymore.
    function();

    return 0;
}

这个输出：

number is 0
number is 1

如果我们像往常一样调用函数，将“function()”替换为“obj->printNumber()”，输出为：

number is 0
Segmentation fault: 11

正如你所期望的那样。

所以我的问题是，是否有任何方法可以确保在对象已被释放时我们无法调用该函数？这与使用智能指针无关，它与普通指针的工作方式相同。

【问题讨论】：

没有。也无法验证指针是否指向有效的对象或函数，或者迭代器是否无效。
std::bind 不会生成 std::function。
有趣的阅读/可能重复：stackoverflow.com/questions/11680680/binding-to-a-weak-ptr

标签： c++ c++11 std-function stdbind c++14

【解决方案1】：

您的代码有效。

obj.reset() 不会释放共享的MyClass 对象，因为在绑定表达式function 中存在共享指针obj 的副本。这是因为 std::bind 复制（或移动）它的参数，除非包裹在 reference_wrapper 中（例如通过 std::ref）。

如果您在MyClass 的析构函数上插入或放置断点，您会发现直到main 结束时才调用它，此时局部变量function 被析构。

【讨论】：

pastebin.com/euyKucLU
@whoosy：这证明不了。 UB。没有会员访问权限。任君挑选。
@whoosy 在这种情况下，您正在读取和写入释放的内存，这通常具有与间接重置智能指针（或间接nullptr）不同的（仍然未定义！）行为。您会注意到在这种情况下没有分段错误，无论您使用绑定表达式还是直接调用 obj->printNumber()。

【解决方案2】：

有什么方法可以检查std::function points 是否为有效对象的成员？

std::function 不指向“对象的成员”，它封装了一个Callable。当你将它与一个对象绑定时，你会得到另一个可调用对象（实际上是未指定类型），它可以存储在 std::function

所以我的问题是，是否有任何方法可以确保在对象被释放后我们无法调用该函数？

不，没有办法。但正如 ecatmur 所指出的，由于 std::bind 复制了它的参数，所以你的例子很好。

【讨论】：

在这种情况下，函数确实拥有该对象，因为std::bind复制了它的参数。
@ecatmur 你说得对std::bind，我删除了这个注释。

【解决方案3】：

“这与使用智能指针无关，它与常规指针的工作方式相同。” 这种说法是不正确的。带有智能指针的 obj->printNumber() 失败不是因为对象被销毁，而是因为共享指针 obj 的这个特定实例不再指向有效对象。如果您尝试使用原始指针执行此操作：

MyClass *obj = new MyClass;
auto function = std::bind(&MyClass::printNumber, obj);

function();

delete obj;

// This will have UB
function();

在销毁和内存释放后使用对象会得到完全不同的情况（未定义的行为）。

C++ 中无法验证原始指针是否指向有效对象。但是您可以使用std::weak_ptr。它不能直接与std::bind 一起使用，因此您可能需要编写一个 lambda 或一个简单的包装器，以检查该对象是否仍然有效：

auto wrapper = []( std::weak_ptr<MyClass> wobj ) { auto obj = wobj.lock(); if( obj ) obj->printNumber(); };
auto function = std::bind( wrapper, std::weak_ptr<MyClass>( obj ) );

【讨论】：