句柄而不是指针的引用计数

Posted 2023-02-16

【中文标题】句柄而不是指针的引用计数

【英文标题】：Reference count for a handle instead of a pointer

【发布时间】：2015-10-12 19:50:31

【问题描述】：

C++11 引入了像std::shared_ptr 这样的智能指针。该类存储一个指针和一个引用计数器。当引用计数器达到零时，将调用回调（删除器）。我的问题是 C++11 是否有一种简单的方法可以在没有指针的情况下使用 std::shared_ptr 的引用计数器。

我使用了一个 c 风格的库，它给了我一个整数作为句柄。我想创建一个类来包装句柄。我想避免与std::shared_ptr 的间接关系，而我想在不再需要时使用某种类型的引用计数来关闭句柄。如果您可以分别使用createHandle 和destroyHandle 创建和销毁句柄，我认为它可能如下所示：

class WrapperClass

public:
    WrapperClass() :
        mHandle(createHandle(), &destroyHandle)
    
    
private:
    shared_data<int> mHandle;

或

class WrapperClass

public:
    WrapperClass() :
        mHandle(createHandle()),
        mRefCount([this]()destroyHandle(mHandle);)
    
    
private:
    int mHandle;
    reference_counter mRefCount;

---

另一个问题是我不确定是否可以使用像const 这样的工作说明符。我的意思是，如果不使用强制转换，就不可能删除 const-specifier。我看不出有什么办法。

【问题讨论】：

我想知道你是否可以强力支持 shared_ptr 这样做。您可能会为（可能是 int）句柄编写一个简单的包装类，只是为了拥有一个自定义类型，然后为该类定义您自己的自定义运算符 free() ，它要么什么都不做，要么可能处置句柄，但什么都没有与免费商店有关。为此编写自己的 shared_resource 类可能更明智；但魔鬼可能在细节上完全正确。

如果您向自己保证永远不会将整数值存储在int 中，那么您可以使用隐式转换运算符制作一个简单的包装器到int。承诺可以防止您在没有引用计数的情况下取出值，同时仍然允许您在库需要int 描述符的任何地方将其用作函数参数。包装类将类似于 RAII 类。

@MicroVirus 而不是 promises 更好地为所有 C API 函数编写 warpper 类函数

其他可能性：句柄是某个数据结构中的索引或键，当计数为零时，您从数据结构中删除该对象。不过，您必须自己编写。

这是我以前见过的骗子

【参考方案1】：

采取一些预防措施，您可以尝试使用原始 shared_ptr 来完成此任务：

#include <iostream>
#include <memory>

int create_handle() 
    std::cout << "alloc\n";
    return 42;


void delete_handle(int handle)

    std::cout << "delete " << handle << "\n";



class Wrapper

public:
    Wrapper():
        _d(Wrapper::create_handle(), &Wrapper::delete_handle)
    

    int value()
    
        return reinterpret_cast<uintptr_t>(_d.get());
    

private:
    std::shared_ptr<void> _d;

    static void* create_handle()
    
        static_assert(sizeof(create_handle()) <= sizeof(void*), "can't fit");
        static_assert(alignof(create_handle()) <= sizeof(void*), "can't align");
        return reinterpret_cast<void*>(static_cast<uintptr_t>(::create_handle()));
    

    static void delete_handle(void* handle)
    
        return ::delete_handle(reinterpret_cast<unintptr_t>(handle));
    
;

int main()

    Wrapper w;
    std :: cout << w.value();

我相信您必须确保您的句柄可以表示为指针（匹配大小和对齐）。然后你可以申请reinterpret_cast黑魔法。因为您基本上只是将int 转换为指针并使用重新解释转换返回，但从不取消引用指针，它应该是安全的

【讨论】：

按值而不是按引用进行转换，即使这样也不能保证有效，尽管它可能在许多系统上都有效。

@NeilKirk，你的意思是 void* -> int 转换吗？它甚至不适用于我的 Ubuntu。你的理由是什么？

reinterpret_cast<uintptr_t>(ptr) 是将指针转换为整数的正确方法。

@NeilKirk，所以，像这样？

假设 uintptr_t 足够大以容纳所有 int 值，是的。您可以使用std::numeric_limits 进行检查。