循环中的 std::unique_ptr - 内存泄漏答案

【问题标题】：std::unique_ptr in a loop - memory leaks循环中的 std::unique_ptr - 内存泄漏
【发布时间】：2016-06-07 07:28:06
【问题描述】：

unique_ptr 是否按预期正确使用？代码以一些内存泄漏结束（可能是误报？或真正的泄漏？）。我认为将所有权转移到 RunSimulation 中，unique_ptr 的生命将结束，并且将在循环中创建更新的生命周期，然而，这以访问冲突结束。

理想情况下，我希望 main() 中的一个 unique_ptr 对象在 main() 中过期，而另一个发送到 main 外部以在 RunSimulation() 中释放。

class Result { public: int n; };

void RunSimulation(std::unique_ptr<Result> result) {result->n = 0;}

void main()
{
        boost::thread_group threads;

        std::unique_ptr<Result> r;
        std::unique_ptr<Simulation> sim = std::make_unique<Simulation>();

        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            r = std::unique_ptr<Result>(new Result);

            //Erroneous lines:
            //threads.create_thread(boost::bind(&RunSimulation, std::move(r)));
            //threads.create_thread([&] {RunSimulation(std::move(r));  });
        }

        threads.join_all();
}

【问题讨论】：

RunSimulation 接受一个指针，但从不在任何地方分配它......那个函数的目的是什么？此外，如果它会分配指针，std::unique_ptr 的get 只会获取指针，这意味着指针将在作用域的末尾被删除。您可能希望使用函数release 将指针的所有权传递给类RunSimulation。（仍然完全什么都不做......）
get 不会移动所有权——r 仍然拥有该对象，并且在分配给该对象时将销毁该对象。而引用捕获意味着RunSimulation 的指针将指向r 在线程运行时拥有的对象，这可能要晚很多。（我也怀疑赋值和get 是线程安全的。）
顺便说一下，关于_CrtDumpMemoryLeaks();的使用。您可能需要检查 atexit 并将对内存泄漏的调用放在 void xxx(void) 函数内，或者确保在所有销毁完成后调用位于最外层范围内。
谢谢@Blacktempel。例子是支持link。
通过使用释放，我必须明确释放指针。有没有办法将 unique_ptr 传递给 RunSimulation 作为 unique_ptr 本身，它可以结束它的生命？使用 std::move 会导致运行时崩溃。

标签： c++ multithreading for-loop memory-leaks unique-ptr

【解决方案1】：

您没有内存泄漏，但这并不是说您的代码是正确的。看看你的循环：

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    r = std::unique_ptr<Result>(new Result);
    threads.create_thread([&] { RunSimulation(r.get()); });
}

每次你为 r 分配一个新的 Result 实例时，旧的实例都会被 unique_ptr 删除。这可能发生在获取其指针的线程使用它之前，在这种情况下，您正在尝试取消引用已删除的内存。这是未定义的行为。

更新这是一个例子

#include <thread>
#include <memory>
#include <iostream>

class Result
{
public:
    Result() : x(0) { }
    int x;
};


void RunSimulation(std::unique_ptr<Result> result)
{
    result->x = 10;
    std::cout << result->x << std::endl;
}


int main()
{
    std::unique_ptr<Result> result = std::make_unique<Result>();
    std::thread t(RunSimulation, std::move(result));
    t.join();
}

【讨论】：

谢谢@Nasser。将所有权完全传递给 RunSimulation 的替代方法是什么？ std::move() 崩溃
它不起作用，因为 RunSimulation() 需要一个指针，而它应该需要一个 unique_ptr。我附上了一个带有 std::thread 的示例（使用 c++14 编译器编译），但它也应该与 thread_group 一起使用
@Tims 它崩溃是因为你使用了 lambda，你可以看到 Nasser 没有
示例不涉及循环。我添加了 lambda 以响应 :stackoverflow.com/questions/35591510/… .... 除了在此处移动的引用之外，还需要传递对 unbique_ptr 的另一个引用
@Nasser .. 能否请您添加一个循环并将 RunSimulation() 放入一个类中.. 这将更接近我遇到的问题谢谢！

【解决方案2】：

下面是否正确使用了 unique_ptr

没有。

r 指向的对象在连续迭代中被破坏，但它仍可能在复制指针的线程中使用，从而导致未定义的行为。

代码以一些内存泄漏结束（可能是误报？

大概吧。你在r被销毁之前调用_CrtDumpMemoryLeaks，所以内存还没有被释放。

我认为将所有权转移到 RunSimulation 将结束 unique_ptr 的生命

这是一个明智的想法。我建议这样做。

但是，这会导致访问冲突。

那么那个程序可能也有错误。

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        r = std::unique_ptr<Result>(new Result);
        threads.create_thread([&] { RunGridSimulation(std::move(r)); });
    }

这个替代方案的问题（好吧，同样的问题也出现在原始替代方案中）是您捕获对局部变量的引用，但在超出局部变量范围的线程中使用 lambda。所有线程都将指向同一个变量，如果线程碰巧没有与循环完美交错，那么一个线程将从另一个线程已经移动的唯一指针移动，导致当指针移动时未定义的行为取消引用。

您必须将唯一指针移动到 lambda 中，而不是通过引用来捕获它。

【讨论】：

编辑了我的帖子以添加崩溃的代码.. 有什么替代方案？