引用计数智能指针如何避免或处理引用计数器溢出？答案

【问题标题】：How do reference-counting smart pointer's avoid or handle reference-counter overflows?引用计数智能指针如何避免或处理引用计数器溢出？
【发布时间】：2017-05-22 14:42:13
【问题描述】：

在简单的引用计数智能指针实现中，引用计数器可能会溢出。在 C++ 标准库实现中如何避免或处理这种溢出？

【问题讨论】：

我不确定您是否会溢出引用计数。如果他们使用size_t，那么他们应该无法分配足够的指针来溢出它。
std::shared_ptr 的函数返回引用计数器returns a long，所以我猜这是“软”限制。
这是一个真正的问题。如果您每纳秒生成一个新引用，您将在不到 600 年的时间内溢出 64 位计数。
@stark 和您的指针会消耗比 64 位指针可以寻址的更多内存 :)
如果你的程序溢出了一个引用计数器，你应该得到它。

标签： c++ automatic-ref-counting smart-pointers integer-overflow refcounting

【解决方案1】：

来自 stdlibc++ 标头的片段：

typedef int _Atomic_word;

class _Sp_counted_base
    /*snip*/
    _Atomic_word  _M_use_count;
    /*snip*/
    _M_weak_add_ref()
    { __gnu_cxx::__atomic_add_dispatch(&_M_weak_count, 1); }

/*snip*/
__atomic_add_dispatch(/*snip*/)
{
    /*snip*/
    __atomic_add_single(/*snip*/);
    /*snip*/
}

__atomic_add_single(/*snip*/)
{ *__mem += __val; }

结论：此特定实现通过忽略可能性来“处理”引用计数器溢出。

【讨论】：

令人惊讶的是他们使用int，但至少对我来说，我很难设想一个使用 32767 指针指向同一事物的用例。
一般情况下是的，但是如果攻击者设法产生一些导致程序创建它们的恶意输入怎么办？
@BobJansen 这可能很糟糕。另一个结论：您不应该让用户输入直接影响共享指针的数量而不受限制。事实上，我会将其扩展到任何分配内存（或其他资源）的东西。
我刚刚查看了std::shared_ptr 的 MSVC++2017 实现。他们打电话给_InterlockedIncrement()，它也会溢出。