C++：自定义删除器状态答案

【问题标题】：C++: custom deleter statusC++：自定义删除器状态
【发布时间】：2015-04-02 14:48:07
【问题描述】：

我声明了一个类似的类型

template <typename T>
using SmartPtr = std::unique_ptr<T, MyDeleter>;

在某些特定情况下，我想计算对对象的引用并在指针超出范围时有条件地删除它。

我知道有 std::shared_ptr 类，但我有一些我想通过公共接口访问的对象。其中一些对象归其类所有，其他类有一个工厂方法，可以产生它们创建的对象的所有权。

我的问题是：

SmartPtr 类型的每个指针是否都有自己的个人 MyDeleter 对象？
是否有多个std::unique_ptrs 指向同一个对象被认为是一种不好的编码习惯？即使我使用自定义删除器？

在没有删除器的情况下使用 shared_ptr 对我来说感觉不对，因为类拥有的对象无论如何都不能被删除，因为它们不是通过 new 创建的。它们是数组的一部分，是类的成员。并非所有 SmartPtr 指向的对象都是使用 new 运算符创建的。

【问题讨论】：

“有多个 std::unique_ptrs 指向同一个对象” “unique”这个词是一个赠品，不是吗？你能进一步解释为什么std::shared_ptr 不适合你吗？
这对我来说似乎很可笑。你认为你为什么需要这个？
为什么不用升压精神？那么问题来了，你将拥有的所有空闲时间都找到一个用途。放弃这个有趣的指针想法，继续前进。
@LightningRacisinObrit 使用带有自定义删除器的 unique_ptr 滚动侵入式智能计数指针并不是无法使用的设计。它确实不必要地阻塞了复制构造，并且它给出了一个具有误导性的类型名称。我自己，我会写我自己的侵入式智能计数指针，但它会拥有一个 unique_ptr 而不是它内部的原始指针。那个 unique_ptr 会减少使用计数，所以基本上就是 OP 想要做的事情：我只是将它隐藏在一个层中，所以我得到了复制操作和一个更好的名字。
@biowep: shared_ptr 为您提供移动语义。引用计数从 1 到 2 再回到 1，而无需复制目标。

标签： c++ smart-pointers unique-ptr

【解决方案1】：

你想要一个指针成员，它可能拥有也可能不拥有它所指向的东西？简单，关注点分离：

std::unique_ptr<T> maybe_owning;
T* always_pointing;

constructor(const T& copy_and_own)
    :maybe_owning( new T(copy_and_own))
    ,always_pointing(maybe_owning.get())
{}
constructor(T* just_reference)
    :maybe_owning()
    ,always_pointing(just_reference)
{}
void do_task() {
   always_pointing->thing();
}

您有一个始终指向数据的指针，并且丝毫不关心所有权。
您还有一个可以有条件地用于拥有的智能指针。
所有问题都解决了，没有疯狂的代码。

我实际上经常使用这个，fstream 可能会或可能不会打开文件，istream& 有时连接到 fstream，有时连接到 cin，然后我可以从任一来源读取一样。

【讨论】：

【解决方案2】：

这是一个有效的“也许删除，也许不是”类：

enum class should_delete {
  yes,
  no,
};
struct maybe_delete {
  should_delete choice = should_delete::yes;
  template<class T>
  void operator()(T* t){
    if (choice!=should_delete::no)
      delete t;
  }
  maybe_delete() = default;
  maybe_delete(should_delete c):choice(c) {}
  maybe_delete(maybe_delete const&)=default;
  // move in terms of copy, then clear state to default:
  maybe_delete(maybe_delete&& o):maybe_delete(o){
    o.choice = should_delete::yes;
  }
};
template<class T>
using maybe_unique_ptr = std::unique_ptr<T, maybe_delete>;

是一种可能是唯一指针的类型。

live exmaple

使用{ptr, should_delete::no} 构造，以使指针不删除有问题的对象。这样maybe_unique_ptr 的（移动）副本将具有正确的状态。

请注意，.reset(ptr) 可能很危险，因为该对象会获得之前存在的内容的删除状态。我通过小心的maybe_delete move ctor 确保了从 maybe_unique_ptrs 移动的状态与简单构造的状态相同。

话虽如此，如果你想写一个侵入式智能指针，我不会把它作为一个原始的unique_ptr。

如果你看std::shared_ptr，他们有“上帝模式”构造函数：

shared_ptr<T>::shared_ptr( T*, shared_ptr<U> )

这让你有一个T 的shared-ptr，它将所有引用计数转发到一个完全不同的shared-ptr。这适用于“成员”shared-ptrs（以及其他用途）——如果你有一个结构 X 和一个成员 Y，你可以有一个 shared-ptr-to Y 实际引用计数封闭X 结构。

对于侵入式智能指针，我会编写一个智能指针。它将存储一个T* 和一个“范围保护”类型的对象，用于进行递减的清理（范围保护甚至可以是一个unique_ptr 到一个引用计数接口，带有一个递减的销毁器）。为智能指针（几十行）做样板。在复制时，克隆范围保护和T*。在移动时，移动指针和范围保护（并清除源）。

具有将原始T* 与空ref_count（如果需要）或T* 和ref_count 接口或两者兼而有之的构造函数。

如果包含的对象有一个引用计数，我会很想使用它，只是为了及早检测关闭问题。

bonus version with arbitrary deleter guarded by maybe_delete。这将允许您有条件地引用递减，例如，不会过多地混合这两个操作。使用空基类优化来防止空间浪费（std::default_delete 为空）。

【讨论】：