如何在 swig 中使用weak_ptr？

Question

SWIG 主页说 shared_ptr 是经过特殊处理的，但 weak_ptr 不是。这是否意味着 weak_ptr 支持在 SWIG 中有一些错误/问题？如果可以用，怎么用？任何人都可以提供一个示例 .i 代码吗？非常感谢。

Answer 1

weak_ptr 不需要 SWIG 中的任何特殊支持即可使用。

在 SWIG 中需要为 shared_ptr 提供特殊支持的操作是取消引用并传递给函数。这是因为您从不直接取消引用或创建weak_ptr。相反，当您在 C++ 中正常使用它时，您将调用 lock() 成员函数将其升级为完整的、保留的 shared_ptr 或其他函数之一来查询其状态。

因此，您在实践中需要做的就是像任何其他模板一样包装weak_ptr，并结合使用现有的shared_ptr 支持。例如：

%module test

%{
#include <memory>
%}

%include <std_shared_ptr.i>

%shared_ptr(Foo)

namespace std {
template<class Ty> class weak_ptr {
public:
    typedef Ty element_type;

    weak_ptr();
    weak_ptr(const weak_ptr&);
    template<class Other>
        weak_ptr(const weak_ptr<Other>&);
    template<class Other>
        weak_ptr(const shared_ptr<Other>&);

    weak_ptr(const shared_ptr<Ty>&);


    void swap(weak_ptr&);
    void reset();

    long use_count() const;
    bool expired() const;
    shared_ptr<Ty> lock() const;
};
}

%inline %{
    struct Foo { };
%}
%template(FooWeakPtr) std::weak_ptr<Foo>;

这可以通过一些 Java 来实现：

public class run {
  public static void main(String[] argv) {
    System.loadLibrary("test");

    Foo a = new Foo();
    System.out.println(a);

    FooWeakPtr b=new FooWeakPtr(a);
    System.out.println(b);

    Foo c=b.lock();
    System.out.println(c);

    System.out.println(b.use_count());
    a=null;
    System.gc();
    System.out.println(b.use_count());
    c=null;
    System.gc();
    System.out.println(b.use_count());

    Foo d=b.lock();
    System.out.println(d);
  }
}

运行时给出：

swig2.0 -c++ -Wall -java test.i && g++ -Wall -Wextra -I/usr/lib/jvm/java-6-sun/include -I/usr/lib/jvm/java-6-sun/include/linux -std=c++0x -shared -o libtest.so test_wrap.cxx && javac run.java && LD_LIBRARY_PATH=. java run
Foo@42719c
FooWeakPtr@119298d
Foo@f72617
2
2
2
Foo@dc8569

（请注意，System.gc() 已被我的运行时完全忽略，因此再次尝试锁定确实成功）

但它也适用于以下 Python 的相同 .i 文件：

import test

a=test.Foo()
print a

b=test.FooWeakPtr(a)
print b

c=b.lock()
print c

print b.use_count()
a=None
print b.use_count()
c=None
print b.use_count()

d=b.lock()
print d

当运行给出：

g++ -Wall -Wextra -I/usr/include/python2.6 -std=c++0x -shared -o _test.so test_wrap.cxx && python run.py
<test.Foo; proxy of <Swig Object of type 'std::shared_ptr< Foo > *' at 0xf7419710> >
<test.FooWeakPtr; proxy of <Swig Object of type 'std::weak_ptr< Foo > *' at 0xf7419728> >
<test.Foo; proxy of <Swig Object of type 'std::shared_ptr< Foo > *' at 0xf7419740> >
2
1
0
None

在最后一个 shared_ptr 没有更多引用之后，引用计数而不是 GC 确实会导致对 lock() 的调用失败。