重新为堆栈和堆指针分配内存

Question

我开发了如下的阻塞队列类

class Blocking_queue
{
public:
    Blocking_queue();

    int put(void* elem, size_t elem_size);
    int take(void* event);

    unsigned int get_size();

private:

    typedef struct element
    {
        void* elem;
        size_t elem_size;
        struct element* next;
    }element_t;

    std::mutex m_lock;
    std::condition_variable m_condition;
    unsigned int m_size;
    element_t* m_head;
    element_t* m_tail;

};

我希望该类尽可能通用，因此我正在使用一个void指针，该指针在元素添加到队列时分配，在从队列中删除时释放。

int Blocking_queue::take(void* event)
{
    element_t* new_head = NULL;
    int ret = 0;

    // Queue empty
    if(nullptr == m_head)
    {
        // Wait for an element to be added to the queue
        std::unique_lock<std::mutex> unique_lock(m_lock);
        m_condition.wait(unique_lock);
    }

    if(nullptr == realloc(event, m_head->elem_size))
    {
        ret = -1;
    }
    else
    {
        // Take element from queue
        memcpy(event, m_head->elem, m_head->elem_size);
        ret = m_head->elem_size;
        new_head = m_head->next;
        free(m_head->elem);
        free(m_head);
        m_head = new_head;
        if(nullptr == m_head)
        {
            m_tail = nullptr;
        }
        m_size -= 1;
    }
    return ret;
}

如果队列为空，take()函数将等待m_condition直到添加新元素。

event在释放元素之前，必须提供一个指针来复制元素的内容。

为了确保给定的指针具有正确的大小以复制元素的内容，我将其大小重新分配给指针。

我的问题是它不允许传递函数的语言环境变量，因为它是在堆栈上分配的。

所以如果我做这样的事情

void function()
{
    unsigned int event = 0;

    queue->take(&event);
}

我invalid old size在重新分配时会出错。

因此，如果我传递一个空指针或一个堆分配的变量，它将起作用，但是如果传递一个堆栈变量地址，它将不会起作用。

有没有一种方法可以将堆栈变量地址传递给take()函数？

Answer 1

有没有一种方法可以将堆栈变量地址传递给take（）函数？

最简洁的答案是不。 malloc()/ free()/ realloc()只能与堆分配存储器工作; 它们将不适用于堆栈分配的内存。

至于您可能如何解决此问题，我认为将需要重新设计。我的第一个建议是尽可能远离(void *)-无效指针是极其不安全的，并且很难正确使用，因为编译器对其所指向的内容一无所知，因此当程序员错误地执行某些操作时，它们不会产生错误。这会导致很多运行时问题。它们更像是一种C语言构造，C ++仍支持该语言以提供C兼容性，但是C ++具有更好，更安全的方式来执行相同的操作。

特别是，如果期望队列中的所有数据元素都是相同的类型，那么显而易见的事情就是将以该类型为模板参数的Blocking_queue类作为模板参数；然后用户可以指定例如Blocking_queue<MyFavoriteDataType>并使用他喜欢的任何类型，并提供易于使用的按值语义（类似于例如eg std::vector和朋友提供的语义）

如果您想允许混合使用不同类型的数据元素，那么最好的方法还是上面的操作，但是为对象定义一个通用的基类，然后可以实例化一个Blocking_queue<std::shared_ptr<TheCommonBaseClass> >对象，该对象将接受共享指针该基类的任何子类的任何堆分配对象。（如果确实需要将共享指针传递给堆栈分配的对象，则可以通过为共享指针定义自定义分配器来实现，但是请注意，这样做会打开对象-寿命-不匹配问题的大门，因为堆栈对象在将其从队列中删除之前可能已被销毁）