如何有效地使用 Boost 的 intrusive_ptr？

Question

手动取消引用

我对 Boost 的侵入式指针有疑问。这是boolean conversion operator 检查x.get() != 0。但是，下面的代码在标记点失败。为什么会这样？

我猜我可能与delete does not set a pointer to 0（或nullptr）的事实有关。如果不是这样，我怎样才能有效地使用侵入式指针？我希望能够使用像常规指针这样的侵入式指针，例如，在表达式 x && x->foo() 中，但这个人工制品似乎排除了它。

#include <atomic>
#include <boost/intrusive_ptr.hpp>

struct T
{
    T() : count(0u) { }

    size_t ref_count()
    {
        return count;
    }

    std::atomic_size_t count;
};

void intrusive_ptr_add_ref(T* p)
{
    ++p->count;
}

void intrusive_ptr_release(T* p)
{
    if (--p->count == 0u)
        delete p;
}

int main()
{
    boost::intrusive_ptr<T> x;
    x = new T;
    assert(x->ref_count() == 1);

    auto raw = x.get();
    intrusive_ptr_add_ref(raw);
    intrusive_ptr_add_ref(raw);
    assert(x->ref_count() == 3);

    intrusive_ptr_release(raw);
    intrusive_ptr_release(raw);
    assert(x->ref_count() == 1);

    intrusive_ptr_release(raw); // Destroys T, ref_count() == 0.
    assert(! x); // Fails.

    return 0;
}

（架构：Darwin 10.7，使用 -std=c++11 测试编译器 g++ 4.7 和 4.6）

指针引用

翻遍intrusive_ptr<T>的源码后，发现析构函数中只有一个intrusive_ptr_release调用：

~intrusive_ptr()
{
    if( px != 0 ) intrusive_ptr_release( px );
}

由于T* 类型的参数px 是一个左值，应该可以通过稍微更改intrusive_ptr_release 的函数签名将其设置为零：

inline void intrusive_ptr_release(T*& p)
{
    if (--p->count == 0u)
    {
        delete p;
        p = 0;
    }
}

直观地说，这个指针引用指针参数应该将调用上下文中p 的左值分配为0。Bjarne 也是mentions this idiom。但是，断言仍然在标记的行处失败，这一次让我一无所知。

示例用法

我手动引用和取消引用指针的原因是，在将原始指针传递给 C API 时，我必须使用它一段时间。这意味着我必须在将它传递给 C API 之前对其进行引用以防止破坏，并在我取回原始指针时重新创建一个侵入式指针。这是一个例子：

void f()
{
    intrusive_ptr<T> x = new T;
    auto raw = x.get();
    intrusive_ptr_add_ref(raw);
    api_in(raw);
}

void g()
{
    T* raw = api_out();
    intrusive_ptr<T> y(raw, false);
    h(y);
}

这里，g() 中y 的构造中的第二个参数在从 C API 中获取指针时避免了 ref，这补偿了 f() 中的手动 ref。

我意识到手动解除插入式指针可能会导致意外行为，而这种用法似乎很好。

Answer 1

问题是：为什么你期望 x 最终转换为 false？你以意想不到的方式弄乱了 ref 计数器！ 尽管仍有一个intrusive_ptr — x — 指向该对象，但您正在将其减少到零。这不是它的工作原理。 ref 计数器应该至少与指向 ref 计数对象的 intrusive_ptr 对象的数量一样大——否则它就不是一个 ref 计数器，不是吗？

Answer 2

阅读intrusive_ptr 上的文档，我发现使用它自己的术语“破坏”对象与指针为 0 之间没有任何联系。所以，如果你想使用 x && x->foo() 成语，你的 @987654323 @函数也应该将指针设置为0。

我可以在intrusive_ptr 中看到设计决策。当intrusive_ptr_release被调用时，只需要进行销毁，不包括delete提供的任何其他行为，所以如果你还想把指向0的指针放在支持成语，你必须这样做您的该函数的代码，但intrusive_ptr 本身并不会强制您包含比delete 本身更多的限制：也就是说，它不会强制您将指针重置为0。