在 C 接口中使用 shared_ptr？答案

【问题标题】：Using shared_ptr in C interfaces?在 C 接口中使用 shared_ptr？
【发布时间】：2013-06-15 17:36:47
【问题描述】：

我有一个要移植到 C++ 的 C 库，它大量使用手动引用计数的结构。我考虑过使用shared_ptr 来自动处理引用计数，但我也想维护C API。旧签名看起来像这样：

Object* object_create(void);
Object* object_retain(Object* o);
void object_release(Object* o);

如果我使用shared_ptr，有什么方法可以有效地在 C API 中公开此手动引用计数？

【问题讨论】：

澄清一下；你想要一个 shared_ptr 包装从object_create 获得的原始指针，并让它在相关时间调用object_release？
你最好使用Boost.intrusive_ptr。
嗯，好的。好吧，您可以从 shared_ptr 获取原始指针没问题，（请参阅stackoverflow.com/questions/505143/…），但正如您所料，没有跟踪原始指针的去向（此时它完全在引用计数机制之外）。
在 c 中实现为结构，在 c++ 中实现类？这样就少了很大的痛苦。
std::enable_shared_from_this 可能对您有用，但不幸的是，您需要至少有一个来自 C++ 代码的 shared_ptr 引用：请参阅stackoverflow.com/questions/4428023/…

标签： c++ c shared-ptr

【解决方案1】：

shared_ptr 的问题，正如您已经发现的那样，您无法修改引用计数，除非通过构造或销毁实例。所以不，没有办法让它工作，除非保持一个shared_ptr 到每个构造的Object 直到它的引用计数下降到零，但是这样做需要重做大部分引用计数，所以你得到的很少.

也许boost::intrusive_ptr 是一个更好的选择。

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以使用std::shared_ptr::get 检索object_create 中指针的值。

我不确定您是否应该维护object_retain 或object_release，因为它已经由shared_ptr 自动处理。

您希望 C 代码使用您的库吗？如果是这样，那么正如@Angew 在他的评论中指出的那样，看看 Boost.intrusive_ptr，它似乎是最好的选择。

如果您可以假设用 C 编写的客户端代码将使用 C 库（我认为这是有道理的），那么您可以完全放弃这些函数并在内部处理所有内容。如果需要，您可以提供与 C api 兼容的原始指针，但所有生命周期管理都可以使用 shared_ptr 自动处理。

【讨论】：

C 端不会自动维护引用计数。如果最后一个 shared_ptr 到 Object 被销毁，但仍有一个 Object* 指向它，则该对象被销毁并且 C 指针悬空。
没错，我在想一个用作对象查看器的原始指针，假设 shared_ptr 将处理对象的生命周期。

【解决方案3】：

由于 C 语言中没有 RAII，因此您需要自己通过创建/销毁函数来管理共享指针。所以你返回的句柄应该是 shared_ptr-s，你的 API 应该是这样的：

// Opaque pointer wrapped in structure for type safety (in header)
typedef struct 
{
    void *ptr;
} ObjectHandle;

// Hide the gory details of resolving the shared ptr.
static std::shared_ptr<Object>* resolveHandle(ObjectHandle objectHandle)
{
    return static_cast<std::shared_ptr<Object>*>(objectHandle.ptr);
}

// Just a sample on how to fully resolve the object for internal use.
static Object* resolveObject(ObjectHandle objectHandle)
{
    return resolveHandle(objectHandle)->get();
}

// Public API functions.

ObjectHandle object_create(void)
{
    return ObjectHandle{new std::shared_ptr<Object>(new Object())};
}

ObjectHandle object_retain(ObjectHandle o)
{
    return ObjectHandle{new std::shared_ptr<Object>(*resolveHandle(o))};
}

void object_release(ObjectHandle o)
{
    delete resolveHandle(o);
}

【讨论】：