在C++中实现弱的侵入式指针

Question

弱指针就像智能指针,除了弱指针的引用不会阻止垃圾收集,弱指针必须在使用之前检查它们的有效性.

在我们的项目中(Linderdaum Engine http://www.linderdaum.com)中,我们使用了侵入式指针.为了避免循环引用和孤立孤岛,我们通过以下方式实现了弱入侵指针:

namespace LPtr
{
    clPtr<iObject> GetObjectsGraphPtrWrapper( sEnvironment* Env, iObject* Obj, size_t Generation );
};

/// Intrusive weak smart pointer
template <class T> class clWeakPtr
{
public:
    /// default constructor
    clWeakPtr(): Env( NULL ), FObject( NULL ), FGeneration( 0 ) {}
    explicit clWeakPtr( T* Ptr )
     : Env( Ptr ? Ptr->Env : NULL )
     , FObject( Ptr )
     , FGeneration( Ptr ? Ptr->FGeneration : 0 ) {}
    explicit clWeakPtr( const clPtr<T>& Ptr )
     : Env( Ptr ? Ptr->Env : NULL )
     , FObject( Ptr.GetInternalPtr() )
     , FGeneration( Ptr ? Ptr->FGeneration : 0 ) {}
    clPtr<T> Lock() const
    {
        clPtr<iObject> P = LPtr::GetObjectsGraphPtrWrapper( Env, FObject, FGeneration );

        return P.DynamicCast<T>();
    }
private:
    sEnvironment* Env;
    T*            FObject;
    size_t        FGeneration;
};

GetObjectsGraphPtrWrapper 在这里只是为了前瞻性声明,大致如下:

LMutex Lock( &FObjectsGraphMutex );

clObjectsGraph::const_iterator i = std::find( Env->ObjectsGraph.begin(), Env->ObjectsGraph.end(), Obj );

if ( i == Env->ObjectsGraph.end() ) return clPtr<iObject>();

bool IsSame  = Obj->FGeneration == Generation;
bool IsAlive = Obj->GetReferenceCounter() > 0;

return  ( IsSame && IsAlive ) ? clPtr<iObject>( Obj ) : clPtr<iObject>();

Generation 是全球性的 sEnvironment每次实例化新对象时,它并且是原子递增的.

我的问题是:

1)实现像这样的弱引用是否安全？

2)有什么方法可以优化clWeakPtr::Lock()？

Answer 1

1）看起来确实安全，但是对图的任何修改都会与LPtr::GetObjectsGraphPtrWrapper

2）读写锁可以提供帮助，至少您可以并行调用Lock()多个

您的解决方案的问题在于它破坏了非侵入性弱指针带来的局部性。根据并发级别，这可能会成为一个问题，因为每次调用都会Lock()阻止任何对象创建以及任何其他Lock()没有读写锁的调用。