引用计数 - 内部引用问题

Posted 2023-02-22

【中文标题】引用计数 - 内部引用问题

【英文标题】：Reference counting - internal references problem

【发布时间】：2021-10-06 19:36:00

【问题描述】：

我已经实现了自己的智能指针，一切正常，直到我意识到我的实现存在致命缺陷。问题是一个对象可以有一个智能指针，它可能持有对自身的引用。如果这是一个单层问题，这个问题将很容易避免 - 很容易发生的是一个引用计数的类将间接（通过其成员之一）持有对自身的引用。这意味着一个对象永远不会被删除删除。有什么办法/方法可以解决这个问题吗？

最简单的例子：

class Derived : public Object 
public:
    static ref<Object> Create()  return ref<Object>(new Derived()); 

private:
    Derived() : m_ref(this) // m_ref now holds a reference to Derived instance
    
        // SOME CODE HERE
    
    ref<Object> m_ref;
;

Object 是基类，包含引用计数器，ref 是智能指针，持有对其分配对象的引用

【问题讨论】：

引用计数本身可能会遇到这个问题，是的。根据内存管理的工作方式，您可以运行跟踪垃圾收集器（作为备份系统）来处理此类引用周期，或者让程序员通过不编写此类代码来处理它

解决这个问题的标准方法是 1) 不创建循环数据结构和 2) 使用允许破坏以破坏强引用循环的弱引用或非拥有引用

解决方案：将其视为不是问题 :) 这是一个循环引用，如果您有兴趣了解它，可以谷歌搜索。

这就是为什么std::shared_ptr 带有std::weak_ptr。

【参考方案1】：

没有简单的方法来处理这个问题。这是引用计数的一个基本问题。

要了解为什么会出现这种情况，请注意检测智能指针循环的难度与处理循环的难度相似。要检测周期，您需要能够从“根指针”遍历指针。如果你能做到这一点，你可以标记你在遍历过程中看到的那些。如果可以标记它们，则可以实现标记和清除，即垃圾收集。