是否有 boost::weak_intrusive_pointer？

Question

出于遗留原因，我需要使用侵入式指针，因为我需要能够将原始指针转换为智能指针。

但是我注意到没有用于提升的弱侵入性指针。我确实在 boost 线程列表中找到了有关它的讨论，但没有具体内容。

有人知道弱侵入指针的线程安全实现吗？

谢谢 丰富

Answer 1

这没有任何意义。

详细说明：weak_ptr 指向 counter 对象的同一实例 shared_ptr 所做的。当shared_ptr 超出范围时，counter 的实例将保留（有效计数为 0），这允许weak_ptr 实例检查它们是否有效地指向一个已释放的对象。

使用侵入式计数，计数器集成在对象中。当计数达到 0 时，该对象通常要么被回收要么被删除......但关键是计数器不再可用。理由是这样可以实现更高效的存储（1 个单块）和更快的速度（缓存局部性）。

如果您需要弱引用计数并且不关心侵入式计数的好处，您可以使用shared_ptr 和weak_ptr 的组合。

这个想法是解除计数器与对象的关联。

class Counted
{
  // bla
private:
  boost::shared_ptr<int> mCounter;
};

现在你可以返回弱句柄了：

class WeakHandle
{
public:
  explicit WeakHandle(Counted& c): mCounter(c.mCounter), mObject(&c) {}

  bool expired() const { return mCounter.expired(); }

private:
  boost::weak_ptr<int> mCounter;
  Counted* mObject;
};

在这里，我们将计数器的生命周期与对象的生命周期解除关联，以便它能够在对象的破坏中幸存下来……部分。从而使weak_ptr 成为可能。

当然，使用shared_ptr 和weak_ptr 这是线程安全的；）

Answer 2

我不太喜欢前面的任何一个答案，所以：

不，我不知道有什么实现，但我认为这是可能的。 shared_ptr 的标准实现包含两个引用计数，一个用于“强”引用，一个用于“弱”引用，以及一个指向所指对象的指针。在 intrusive_ptr 实现中，强计数必须是对象的一部分，但弱计数不能。因此，您似乎可以创建一个“弱” intrusive_ptr。

定义一个弱指针助手：

template<class X>
class intrusive_ptr_weak_helper {
    long weak_ref_count;
    X *target_instance;
};

然后将其记录到引用计数旁边的对象中：

struct X {
    ...
    intrusive_ptr_weak_helper *ref_weak_helper;
    ...
    long ref_count;
    ...
};

构造X时：

ref_count = 0;
ref_weak_helper = NULL;

“强”指针 intrusive_strong_ptr 与 intrusive_ptr 相同，直到发生删除。当强引用计数变为零时（在删除发生之前）：

if (ref_weak_helper != NULL) {
    if (ref_weak_helper->weak_ref_count == 0)
        delete ref_weak_helper;
    else
        ref_weak_helper->target_instance = NULL;
}

“弱”版本，intrusive_weak_ptr，记录指向弱助手的指针，操纵引用计数，并通过 target_instance 指针访问目标对象。当weak_ref_count 减为零时，target_instance 的状态决定了助手是否被删除。

缺少许多细节（例如并发问题），但这是 shared_ptr 和 intrusive_ptr 的混合。它保持了 intrusive_ptr 的基本优点（缓存优化、重用 3rd 方侵入（强）引用计数、强和弱指针替代是指针大小的），同时主要在弱引用路径中增加了额外的工作。

Answer 3

侵入式指针的当前实现是使用引用计数器。所以删除对象delete也会删除计数器，所以weak_intrusive_pointer永远不会知道对象被删除了。

如果你需要从this获取weak_ptr，你可能搜索boost::enable_shared_from_this<T>。

Answer 4

OpenSceneGraph 及其后继者 VulkanSceneGraph 都具有侵入式强指针和关联弱指针的全面实现，分别命名为 ref_ptr 和 observer_ptr。

我不知道这些系统的每一个细节，但它们似乎使用了一个额外的对象，当引用对象（引用类的后代）被删除时，该对象会得到通知。当尝试将弱指针转换为强指针时，弱指针会使用这第三个对象。

VulkanSceneGraph 是目前正在开发的下一代场景图，旨在取代 OpenSceneGraph，因此我认为它的侵入式指针系统是一种更高级的实现。

值得一试：

https://github.com/vsg-dev/VulkanSceneGraph/blob/master/include/vsg/core/observer_ptr.h