C++智能指针中带循环的引用计数

Question

在shared_ptr智能指针中,使用引用计数.但是,引用计数有一个问题,它不能打破引用循环.

关于这个问题,我有四个问题.

1)有人可以给我一个片段,其中参考周期发生了吗？

2)如果不能打破参考周期,RCSP如何保证成功资源管理？有没有办法打破第三方产品的周期？

3)无论如何都要避免参考周期？

4)其他智能指针怎么样？他们如何处理源管理？例如,share_ptr,scope_ptr？

非常感谢!

Answer 1

避免循环的通常方法是在循环的任何一个点使用弱引用.shared_ptr有一个伴侣类型,weak_ptr专为此目的而设计.

削弱周期的哪一部分是设计问题.在"父"对象拥有"子"的设计中,从父级到子级的引用应该是strong(shared_ptr),并且从子级到父级的引用应该是弱的(weak_ptr).

Answer 2

涉及周期的实际用途是相当多的图形.一个微不足道的片段(虽然在现实生活中不太可能发生)将是这样的:

struct node {
    node *next;
};

int create_cycle() {
    node *a = new node;
    a.next = a;
}

在create_cycle返回之后,我们刚刚分配的节点包含对它自己的引用,但没有其它指向它,因此引用计数器即使它是垃圾也不会收集它.

Chris Jester-Young已经从实用的角度处理了智能指针的循环中断.尽管如此,他并没有详细介绍它的内部工作原理.

weak_ptr是一种双重间接指针.即weak_ptr不直接提供对象的访问.相反,要访问该对象,您必须将weak_ptr转换为shared_ptr,然后使用它来获取该对象 - 但是,如果仍然至少有一个其他shared_ptr,则将weak_ptr转换为shared_ptr的尝试只会成功托管对象(因此该对象具有非零引用计数且仍然存在).

因此,weak_ptr允许您访问对象,只要它存在,但"知道"对象何时不再存在,并且不允许您访问(如果已释放的)内存,如果对象曾经是对象已被摧毁.

避免周期取决于您正在使用的各种事物.如果你经常处理图形(例如),它们通常几乎无法避免,只是因为你建模的东西有很多周期.否则,嗯......这取决于.我猜想有相当数量的开发人员已经完成了整个职业生涯,而无需创建包含循环的链接结构.其他人平均每周可能会多次这样做.

就其他智能指针而言,如上所述,weak_ptr类型与shared_ptr一起使用; 你可以在不使用weak_ptr的情况下使用shared_ptr,但是为了在某些时候真正使用weak_ptr,你必须将它转换为shared_ptr.