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c++ - 如何将 boost::intrusive_ptr 与 boost::intrusive::list 一起使用？

问题描述

我想一次准确地分配一个对象并将其推送到几个列表中。我怎么能用 and 做到这boost::intrusive_ptr一点boost::intrusive::list？或者我应该使用另一个容器和引用计数器？

标签： c++boostreference-countingintrusive-containersboost-intrusive

解决方案

侵入式列表和 intrusive_ptr 不相关。

你可以使用任何一个。侵入式容器具有更多的管理功能，但每个容器都需要一个专用的钩子。

intrusive_ptr更灵活，因为它可以通过使用引用计数来支持无界容器。

此外，请记住，如果您只想对相同的基础数据进行多个索引，通常您可以使用 Boost MultiIndex 并获得两全其美的效果。

侵入性列表

最简单的演示：Live On Compiler Explorer

#include <string>
#include <boost/intrusive/list.hpp>
#include <boost/intrusive/list_hook.hpp>

// for debug output
#include <fmt/ranges.h>

namespace bi = boost::intrusive;

using BaseHook = bi::list_base_hook<>;
using MemberHook = bi::list_member_hook<>;

struct Item : BaseHook {
    std::string data;
    Item(std::string data) : data(std::move(data)) {}

    MemberHook _secondary, _secondary2;

    bool operator<(Item const& rhs) const { return data < rhs.data; }
};

template <> struct fmt::formatter<Item> : fmt::formatter<std::string> {
    template <typename Ctx>
    auto format(Item const&val, Ctx &ctx) { return fmt::format_to(ctx.out(), "'{}'", val.data); }
};

// primary container uses the base hook
using Items     = bi::list<Item>;
using Secondary = bi::list<Item, bi::member_hook<Item, MemberHook, &Item::_secondary >>;
using Third     = bi::list<Item, bi::member_hook<Item, MemberHook, &Item::_secondary2 >>;

int main() {
    Item elements[] { {"one"}, {"two"},  {"three"} };

    Items primary(std::begin(elements), std::end(elements));

    Secondary idx1(primary.begin(), primary.end());
    Third     idx2(primary.begin(), primary.end());

    idx1.sort();
    idx2.reverse();

    fmt::print("primary: {}\n", primary);
    fmt::print("idx1: {}\n", idx1);
    fmt::print("idx2: {}\n", idx2);
}

印刷

primary: {'one', 'two', 'three'}
idx1: {'one', 'three', 'two'}
idx2: {'three', 'two', 'one'}

使用intrusive_ptr

请注意，这是如何更加动态的，但因此成本更高。另请注意，由于容器元素不再是“直接值”，所有操作都因为间接而变得更加复杂：

  • 插入需要动态分配 ( new)
  • sort 需要一个谓词，以免您对指针进行排序
  • 打印需要间接

我在这里使用了各种其他 Boost 助手来节省时间，但请注意，这种复杂性可能会更多地降低您的开发速度，具体取决于您是否了解这些助手位

Live On 编译器资源管理器

#include <string>
#include <boost/intrusive_ptr.hpp>
#include <boost/smart_ptr/intrusive_ref_counter.hpp>
#include <list>

// helpers to make handling containers of intrusive pointers easier
#include <boost/range/adaptor/indirected.hpp>
#include <boost/ptr_container/indirect_fun.hpp>
#include <memory>

// for debug output
#include <fmt/ranges.h>

struct Item : boost::intrusive_ref_counter<Item> {
    std::string data;
    Item(std::string data) : data(std::move(data)) {}

    bool operator<(Item const& rhs) const { return data < rhs.data; }
};

template <> struct fmt::formatter<Item> : fmt::formatter<std::string> {
    template <typename Ctx>
    auto format(Item const&val, Ctx &ctx) { return fmt::format_to(ctx.out(), "'{}'", val.data); }
};

int main() {
    using List = std::list<boost::intrusive_ptr<Item> >;

    List primary;
    for (auto name : {"one","two","three"}) {
        primary.emplace_back(new Item(name));
    }

    List idx1(primary.begin(), primary.end());
    List idx2(primary.begin(), primary.end());

    idx1.sort(boost::make_indirect_fun(std::less<Item>{}));
    idx2.reverse();

    fmt::print("primary: {}\n", primary | boost::adaptors::indirected);
    fmt::print("idx1: {}\n", idx1 | boost::adaptors::indirected);
    fmt::print("idx2: {}\n", idx2 | boost::adaptors::indirected);
}

印刷

primary: {'one', 'two', 'three'}
idx1: {'one', 'three', 'two'}
idx2: {'three', 'two', 'one'}

奖励：多索引容器

你没有要求这个，但给定样本似乎是一个合乎逻辑的解决方案（我意识到样本可能不代表你的问题，当然）：

Live On 编译器资源管理器

#include <string>
#include <boost/multi_index_container.hpp>
#include <boost/multi_index/sequenced_index.hpp>

// for debug output
#include <fmt/ranges.h>

struct Item {
    std::string data;
    bool operator<(Item const& rhs) const { return data < rhs.data; }
};

template <> struct fmt::formatter<Item> : fmt::formatter<std::string> {
    template <typename Ctx>
    auto format(Item const&val, Ctx &ctx) { return fmt::format_to(ctx.out(), "'{}'", val.data); }
};

namespace bmi = boost::multi_index;
using Table = bmi::multi_index_container<Item,
      bmi::indexed_by<
        bmi::sequenced<>, // primary
        bmi::sequenced<bmi::tag<struct Index1> >,
        bmi::sequenced<bmi::tag<struct Index2> >
      > >;

int main() {
    Table primary{ {"one"},{"two"},{"three"} };
    
    auto& idx1 = primary.get<Index1>();
    auto& idx2 = primary.get<Index2>();

    idx1.sort();
    idx2.reverse();

    fmt::print("primary: {}\n", primary);
    fmt::print("idx1: {}\n", idx1);
    fmt::print("idx2: {}\n", idx2);
}

印刷

primary: {'one', 'two', 'three'}
idx1: {'one', 'three', 'two'}
idx2: {'three', 'two', 'one'}

后者具有 - 迄今为止 - 最大的灵活性和最高级别的语义（例如，删除元素适用于所有索引）。您可以拥有关联索引、有序键、复合键等。在这种情况下，它们将自动维护在replaceor上modify。

当然，如果您的用例不像固定集合的索引，那么您可能需要第一个选项。

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