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c++ - 返回一个weak_ptr 成员变量

问题描述

我有以下TreeNode类，它可以存储对其父节点的引用以及指向其所有子节点的指针向量。

树节点

class TreeNode : public std::enable_shared_from_this<TreeNode>
{
private:
    int val_;
    std::weak_ptr<TreeNode> parent_;
    std::vector<std::shared_ptr<TreeNode>> children_;
public:

    TreeNode(int val) : val_(val) {}

    void addChild(std::shared_ptr<TreeNode> child)
    {
        child->parent_ = shared_from_this();
        children_.push_back(std::move(child));
    }

    const int& getVal() const
    {
        return val_;
    }

    std::weak_ptr<TreeNode> getParent()
    {
        return parent_;
    }
};

parent_存储为 a以便在weak_ptr父级与其子级之间没有循环依赖/内存泄漏。

主要的

int main(int argc, char** argv) {
    std::shared_ptr<TreeNode> parent = std::make_shared<TreeNode>(1);
    std::shared_ptr<TreeNode> child = std::make_shared<TreeNode>(2);

    parent->addChild(child);

    // child->getParent()->getVal(); not possible
    return 0;
}

使用此类时，我想访问任何节点的父节点的值（...否则为什么要存储父节点），但是由于parent_是 a weak_ptr，因此我不能在其上调用任何成员函数。

我知道这方面有一些“黑客”，比如使用从 alock中提取，但我觉得这使 API 变得笨拙。我想知道返回 a 的推荐 C++11 方式是什么，它仍然可以使用。shared_ptrweak_ptrweak_ptr

编辑：

从 API 的角度来看，我可能不应该称之为lock“hack”，而是不优雅。

例如，如果我想访问parent_我将不得不做这样的事情

主要的

if (!child->getParent()->expired())
{
    std::cout << child->getParent()->lock()->getVal() << std::endl;
}

这似乎相当冗长，所以我想知道是否有任何语言功能我可以利用来避免做所有这些。

标签： c++c++11shared-ptrsmart-pointers

解决方案

lock调用a是没有办法的weak_ptr，关键weak_ptr在于它不计入它所指向的对象的引用计数，同时仍然允许使用控制块来检查对象是否有效，并且然后得到一个shared_ptr.

对我来说，它看起来parent_不应该是一个weak_ptr，而是一个原始指针。使用原始指针不是坏习惯或“不现代”，它们只是不应该拥有任何内存。有了它，您可以检查它是否是一个nullptr，以检查一个节点是否有父节点。

您在 a 上使用的示例lock也是weak_ptr错误的。shared_ptr并且weak_ptr被许多线程同时创建和销毁，这就是它们的大多数用例所在。

if (!child->getParent()->expired())
{
    std::cout << child->getParent()->lock()->getVal() << std::endl;
}

在您的示例中，您首先使用成员函数检查指针是否仍然有效expired，如果它是您lock用来获取shared_ptr将有助于对象引用计数的指针。如果有多个线程可能正在使用该指针，那么在调用之后expired和lock调用之前，您的引用计数可能会达到 0，并且可以从内存中删除对象。然后，当您取消引用它时，您将获得一个nullptr shared_ptrfromlock和未定义的行为。

如果您继续使用weak_ptr，请这样做。

if(auto parent_ptr = child->getParent()->lock())
{
   // parent_ptr is shared_ptr that is not null here
}

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