指向 shared_ptr 的不透明类型 C 指针

Question

我遇到了以下情况。（更新：称为不透明类型；感谢@iharob 提供信息）

类型 P 是 public_api.h 中的 typedef-ed 以及一些创建、修改和销毁它的函数，例如。 createP 在下面的 sn-p 中。

但是，它的实现是基于隐藏类型的。隐藏，因为它是在源代码中定义的，通常作为已编译的二进制文件可用，可以安装。每个这样的操作都依赖于指针类型转换。

我的用例简化如下：

#include <iostream>
using std::cerr;

#include <boost/shared_ptr.hpp>

/* defined in **public** api */
// _PUB_API_ {{{
typedef struct P P;
P* createP();
// }}} _PUB_API_

/* defined in **implementation** files, that are compiled to binary */
// HID_IMPL {{{
typedef struct P_ P_;
struct P_ {};

P* createP() { return (P*) new P_(); }
// }}} HID_IMPL

/* **Use case** */
int main(int argc, char *argv[])
{
  P* p = createP();

  if (p == NULL)
  { /* does not execute */
    cerr << "Unable to create P" << '\n';
    return 1;
  }

  typedef boost::shared_ptr<P> PpointerT;
  //typedef boost::scoped_ptr<P> PpointerT;
  PpointerT ptr = PpointerT(createP(), &deleteP); // compilation error

  if (!ptr)
  {
    cerr << "Error creating shared pointer PpointerT" << '\n';
    return 2;
  }

  cerr << "P created!" << '\n'
       << "PpointerT created!" << '\n';
  return 0;
}

我想使用智能指针而不是原始指针。在这里，我被困住了。因为，智能指针要求类型在实例化时是完整的（在 boost 中使用checked_delete.hpp 实现）

1. 我可能必须围绕类型 P（可能是每个此类类型）创建一个包装类，该类使用构造函数、成员函数和析构函数来合理地创建、修改和销毁函数。 是否值得麻烦而不是继续使用原始指针？

2. 有没有其他方法可以解决这个库施加的限制？

更新：

上述情况确实可以使用 shared_ptr 库解决，如@Richard 的答案所示。总而言之，构造函数需要一个删除器类，它充当OpaqueType* 的销毁函子，例如：

// Update:PUB_API
void deleteP(P* p);

// Update:HID_IMPL
void deleteP(P* p) { delete (P*) p; } // I don't know if type casting
                                      // here is necessary?

PpointerT ptr = Ppointer(createP(), &deleteP);

然后整个程序运行良好。并且确实满足用例。

Answer 1

只要库还导出一个函数来破坏不透明类型，这很简单。然后，您可以在智能指针的自定义删除器中使用此功能。

我在这里使用了std:: 智能指针，但原理也适用于boost。

示例：

// included from library:

struct Foo;
Foo* make_foo();
void destroy_foo(const Foo*);


// your code:

auto my_foo_ptr = std::shared_ptr<Foo>(make_foo(), &destroy_foo);


// or unique_ptr:

auto unique_foo = std::unique_ptr<Foo, void(*)(const Foo*)>(make_foo(),
                                                            &destroy_foo);

Answer 2

您可以创建一个包装类，而不是使用该库，该类在其构造函数中分配指针并在其析构函数中释放它，并使用定义为通过强制转换轻松访问指针的强制转换运算符。这就是作用域指针的作用，而且实现起来相当简单。

例子：

#include <iostream>

class ScopedCharPointer
{
public:
    ScopedCharPointer(size_t size);
    ~ScopedCharPointer();
    operator char *();
private:
    char *pointer;
};

ScopedCharPointer::ScopedCharPointer(size_t size) :
    pointer(new char[size])
{
}

ScopedCharPointer::~ScopedCharPointer()
{
    delete[] pointer;
}

ScopedCharPointer::operator char *()
{
    return pointer;
}

int
main(void)
{
    ScopedCharPointer example(100);
    char *pointer = static_cast<char *>(example);
    std::cout << static_cast<void *>(pointer) << std::endl;
    return 0;
}