如何保证一个对象在释放后不会再被访问? 最简单的是使用带引用计数的智能指针,但是强引用会导致对象不会被释放。那么弱引用如何?弱引用允许对象被释放,弱引用必须先转成强引用才能对对象进行操作,如果转换失败,则表示对象已经被删除。
几个相关的智能指针封装类
auto_ptr 可以自动完成指针的释放。问题是,auto_ptr允许复制,并且内部对象的归属就自动转移到新生成的auto_ptr对象上,现有auto_ptr就不能访问了,这很容易让人困惑和导致错误,也因此auto_ptr不能用于标准STL容器中(因为涉及元素拷贝)。
scoped_ptr 跟auto_ptr的功能一样,但是不允许被复制,这样就避免了不小心导致的错误。
shared_ptr 跟auto_ptr和scoped_ptr不一样,shared_ptr允许复制,多个shared_ptr实例指向的是同一个内部对象,并通过引用计数来控制内部对象的生命周期。因为可以复制,所以shared_ptr可以用于标准STL容器中。
weak_ptr 跟shared_ptr一样,weak_ptr 也允许复制。但与shared_ptr锁住内部对象的生命周期不一样的是,weak_ptr允许shared_ptr指向的对象被释放。在对内部对象操作前,weak_ptr必须先转成shared_ptr(即先锁住内部对象避免被释放,如果锁定失败则意味着对象已经被释放了)。weak_ptr必须从shared_ptr构造得来,因为需要共享一些数据,要不怎么能转换呢。
要保证对象的析构安全,必须统一通过shared_ptr和weak_ptr来引用对象,不能直接使用裸指针。 现在的问题是如何保证线程安全,特别是从weak_ptr转成shared_ptr的瞬间。
关键是如下操作引用计数的代码,add_ref_lock必须保证在use_count_ 不为零的时候加一成功!代码很精妙。
bool add_ref_lock() // true on success
{
for( ;; )
{
long tmp = static_cast< long const volatile& >( use_count_ );
if( tmp == 0 ) return false;
#if defined( BOOST_MSVC ) && BOOST_WORKAROUND( BOOST_MSVC, == 1200 )
// work around a code generation bug
long tmp2 = tmp + 1;
if( BOOST_INTERLOCKED_COMPARE_EXCHANGE( &use_count_, tmp2, tmp ) == tmp2 - 1 ) return true;
#else
if( BOOST_INTERLOCKED_COMPARE_EXCHANGE( &use_count_, tmp + 1, tmp ) == tmp ) return true;
#endif
}
}
void release() // nothrow
{
if( BOOST_INTERLOCKED_DECREMENT( &use_count_ ) == 0 )
{
dispose();
weak_release();
}
}
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