使用shared_ptr和weak_ptr管理std :: function的生存期是否安全？

Question

我围绕boost :: asio :: io_service创建了一个包装器，以处理OpenGL应用程序的GUI线程上的异步任务。

任务可能是从其他线程创建的，因此boost::asio看来是理想的选择，这意味着我不需要编写带有关联互斥锁和锁定的任务队列。我想将每个帧上完成的工作保持在可接受的阈值（例如5毫秒）以下，因此我要打电话poll_one直到超出所需的预算为止，而不是打电话run。据我所知，这要求我reset在发布新任务时都打电话给我，这似乎效果很好。

由于很短，所以这里是整件事，无#include：

typedef std::function<void(void)> VoidFunc;
typedef std::shared_ptr<class UiTaskQueue> UiTaskQueueRef;

class UiTaskQueue {

public:

    static UiTaskQueueRef create()
    {
        return UiTaskQueueRef( new UiTaskQueue() );
    }

    ~UiTaskQueue() {} 

    // normally just hand off the results of std/boost::bind to this function:
    void pushTask( VoidFunc f )
    {
        mService.post( f );
        mService.reset();
    }

    // called from UI thread; defaults to ~5ms budget (but always does one call)        
    void update( const float &budgetSeconds = 0.005f )
    {
        // getElapsedSeconds is a utility function from the GUI lib I'm using
        const float t = getElapsedSeconds();
        while ( mService.poll_one() && getElapsedSeconds() - t < budgetSeconds );
    }

private:

    UiTaskQueue() {}

    boost::asio::io_service mService;
};

我在主应用程序类中保留一个UiTaskQueueRef实例，并mUiTaskQueue->update()从应用程序的动画循环中调用。

我想扩展此类的功能以允许取消任务。我以前的实现（使用几乎相同的接口）为每个任务返回了一个数字ID，并允许使用该ID取消任务。但是现在boost::asio我不确定如何最好地执行队列管理和相关联的锁定。

我通过将可能要取消的所有任务包装在a中，shared_ptr并制作了一个包装对象来进行尝试，该包装对象将a存储weak_ptr到任务并实现()运算符，以便可以将其传递给io_service。看起来像这样：

struct CancelableTask {
    CancelableTask( std::weak_ptr<VoidFunc> f ): mFunc(f) {}
    void operator()(void) const {
        std::shared_ptr<VoidFunc> f = mFunc.lock();
        if (f) {
            (*f)();
        }
    }
    std::weak_ptr<VoidFunc> mFunc;
};

然后，我的pushTask方法的重载如下所示：

void pushTask( std::weak_ptr<VoidFunc> f )
{
    mService.post( CancelableTask(f) );
    mService.reset();
}

然后，我使用以下命令将可取消的任务发布到队列中：

std::function<void(void)> *task = new std::function<void(void)>( boost::bind(&MyApp::doUiTask, this) );
mTask = std::shared_ptr< std::function<void(void)> >( task );
mUiTaskQueue->pushTask( std::weak_ptr< std::function<void(void)> >( mTask ) );

或使用VoidFunctypedef，如果您愿意：

VoidFunc *task = new VoidFunc( std::bind(&MyApp::doUiTask, this) );
mTask = std::shared_ptr<VoidFunc>( task );
mUiTaskQueue->pushTask( std::weak_ptr<VoidFunc>( mTask ) );

只要我保持shared_ptr到mTask周围那么io_service将执行的任务。如果我拨打电话reset，mTask则weak_ptr无法锁定，并且可以根据需要跳过任务。

我的问题确实是对所有这些新工具的信心之一：new std::function<void(void)>( std::bind( ... ) )要做的事是一件好事，而使用a进行管理是一件安全的事shared_ptr吗？

Answer 1

是的，这很安全。

对于代码：

VoidFunc *task = new VoidFunc( std::bind(&MyApp::doUiTask, this) );
mTask = std::shared_ptr<VoidFunc>( task );

做就是了：

mTask.reset(new VoidFunc( std::bind(&MyApp::doUiTask, this) ) );

（和其他地方）。

请记住，您需要处理竞争条件，即在您重置shared_ptr以保持回调活动之前，tread可能会锁定weak_ptr，因此，即使您执行了代码，您偶尔也会看到回调重置回调shared_ptr的路径。