C++ 使用 shared_ptr 安全删除事件对象有效负载

Question

我需要创建一个Event 对象以由事件侦听器系统分派。 Event 需要具有以下属性：

1. Event 可能由 0..n 个侦听器对象处理。
2. Event 包含一个 void 指针，它可以指向任意对象（有效负载）（构建时的未知类型）。事件侦听器将根据Event 的名称转换为适当的类型。
3. 一旦将事件分派给相关方，需要（自动）删除有效负载对象。当事件进入 asvnc 队列时，原始事件引发程序无法解除分配。
4. 假设侦听器可以在处理事件时制作负载的浅拷贝。

我已经实现了解决方案 here，但是 AFAIK 这会导致在第一个事件处理程序之后释放有效负载（通过 unique_ptr）。

在下面的代码中，'setData' 尝试获取有效负载对象 (dataObject)，并将其转换为 shared_ptr 以供 void* data 携带。 getData 做“反转”：

class Event {

public:
std::string name;

Event(std::string n = "Unknown", void* d = nullptr) :name(n), data(d) {}

template<class T>  void setData(const T dataObject)
{
    //Create a new object to store the data, pointed to by smart pointer
    std::shared_ptr<T> object_ptr(new T);
    //clone the data into the new object
    *object_ptr = dataObject;

    //data will point to the shared_pointer
    data= new std::shared_ptr<T>(object_ptr);
}


//reverse of setData.
template<class T>  T getData() const
{
    std::unique_ptr<
        std::shared_ptr<T>
        > data_ptr((std::shared_ptr<T>*) data);
    std::shared_ptr<T> object_ptr = *data_ptr;

    return *object_ptr;
}

private:
    void* data;
}; 

Answer 1

您应该考虑std::any 而不是void*。这将避免为data 分配复杂的内存。如果您不能使用 C++17，那么从 Kevlin Henney's paper 制作自己的实现并不难（添加 C++17 规范中缺少的部分，例如移动构造函数）。

你的代码可能会变成这样：

class Event {

public:
std::string name;

Event() :name("Unknown") {}

template<class T>
Event(std::string n, T&& dataObject) :name(n)
{
    setData(std::forward<T>(dataObject));
}

template<class T>  void setData(T&& dataObject)
{
    using data_t = typename std::decay<T>::type;
    data = std::make_shared<data_t>(std::forward<T>(dataObject));
}

//reverse of setData.
template<class T>  T getData() const
{
    using data_t = typename std::decay<T>::type;
    return *any_cast<std::shared<data_t>>(data);
}

private:
    any data;
};

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我在我的代码中使用了模板方法中的左值引用来避免重载：模板推导允许相同的方法接受命名变量以及临时值，无论是否具有常量。详情请见here。

std::forward 用于执行perfect forwarding。事实上，如果你从这样的左值构造一个Event：

Event e{"Hello", Foo{}};

在没有完美转发的情况下调用setData 会将dataObject 作为左值传递，因为它在此上下文中是一个命名变量：

setData(dataObject); // will call Foo's copy constructor

完美转发会将dataObject 作为右值传递，但仅当它首先是从右值构造的：

setData(std::forward<T>(dataObject)); // will call Foo's move constructor

如果dataObject 是从左值构造的，则相同的std::forward 会将其作为左值传递，并根据需要产生复制构造函数调用：

Foo f{};
Event e{"Hello", f};

// ...

setData(std::forward<T>(dataObject)); // will call Foo's copy constructor

Complete demo

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如果您想继续使用指向void 的指针，可以使用shared_ptr 嵌入适当的删除器：

template<class T>  void setData(T&& dataObject)
{
    using data_t = typename std::decay<T>::type;
    data = std::shared_ptr<void>(
        new data_t{std::forward<T>(dataObject)},
        [](void* ptr)
        {
            delete static_cast<data_t*>(ptr);
        }
    );
}

data 被声明为shared_ptr<void>，getData：

template<class T>  T getData() const
{
    using data_t = typename std::decay<T>::type;
    return *std::static_pointer_cast<data_t>(data);
}