Абстрактный базовый класс для использования со смарт-указателями (intrusive_ptr) — обработка наследования, полиморфизма, клонируемости и возврата из заводских методов

Требования

1. Я пишу класс под названием RCObject, что расшифровывается как «объект подсчета ссылок»;
2. Класс RCObject должен быть абстрактным, служащим базовым классом фреймворка (EC ++ 3 Пункт 7);

3. Создание экземпляров RCObject подклассы в стеке должны быть запрещены (MEC ++ 1 Пункт 27);

   [ ДОБАВЛЕНО: ] [ Предполагать Bear конкретный подкласс RCObject ] [ C.E. здесь означает Ошибка компиляции]

   Bear b1;                        // Triggers C.E. (by using MEC++1 Item 27)
   Bear* b2;                       // Not allowed but no way to trigger C.E.
   intrusive_ptr<Bear> b3;         // Recommended
   
   Bear* bs1 = new Bear[8];                   // Triggers C.E.
   container< intrusive_ptr<RCObject> > bs2;  // Recommended
   intrusive_ptr_container<RCObject> bs3;     // Recommended
   
   class SomeClass {
   private:
   Bear m_b1;                 // Triggers C.E.
   Bear* m_b2;                // Not allowed but no way to trigger C.E.
   intrusive_ptr<Bear> m_b3;  // Recommended
   };
   

4. ПРОЯСНЕНЫ: Объявление / возврат необработанных указателей на RCObject (и подклассы) должны быть запрещены (К сожалению, я не думаю, что существует практический способ обеспечить его выполнение, то есть вызвать ошибки компиляции, когда пользователи не следуют). См. Пример исходного кода в пункте 3 выше;

5. Экземпляры RCObject подклассы должны быть клонируемыми так же, как Cloneable на Яве. (MEC ++ 1 Пункт 25);

6. Подклассы пользователей RCObject должен уметь писать «Фабрика Методы» для своих подклассов. Не должно быть утечки памяти, даже если возвращаемое значение игнорируется (не присваивается переменной). Механизм, который близок к этому autorelease в Objective-C;

   [ ДОБАВЛЕНО: cschwan а также Кос указал, что возвращая «умный указатель наRCObject«достаточно для выполнения требования.]

7. ПРОЯСНЕНЫ: Экземпляры RCObject Подклассы должны иметь возможность содержаться в соответствующем std:: или же boost:: контейнер. Мне в основном нужнаstd::vector«контейнер»std::set«контейнер и»std::mapкак контейнер. Базовая линия

   intrusive_ptr<RCObject> my_bear = v[10];
   

   а также

   m["John"] = my_bear;
   

   работать как положено;

8. Исходный код должен быть скомпилирован с использованием компилятора C ++ 98 с ограниченной поддержкой C ++ 11 (точнее, Visual Studio 2008 и gcc 4.6).

Дополнительная информация

• Я новичок в Увеличение (Ускорение настолько велико, что мне нужно некоторое время, чтобы ознакомиться с ним. Могут существовать готовые решения, но есть большая вероятность, что я не знаю о таком решении);
• Из соображений производительности я хотел бы использовать intrusive_ptr вместо shared_ptr, но я открыт для них обоих и даже для любых других предложений;
• Не знаю make_shared(), allocate_shared(), enable_shared_from_this() может помочь (кстати, enable_shared_from_this() кажется, не очень популярен в Boost — его даже нельзя найти в умный указатель Главная страница);
• Я слышал о «написании пользовательских распределителей», но, боюсь, это слишком сложно;
• Интересно, RCObject должно быть унаследовано от boost::noncopyable в частном порядке;
• Я не мог найти существующую реализацию, которая удовлетворяет всем моим требованиям;
• Фреймворк — игровой движок;
• Основными целевыми платформами являются Android и iOS;
• я знаю intrusive_ptr_add_ref() а также intrusive_ptr_release() и как их реализовать используя Зависимый от аргумента поиск (aka. Koenig Lookup);
• Я умею пользоваться boost::atomic_size_t с boost:intrusive_ptr,

Определения классов

namespace zoo {
class RCObject { ... };                  // Abstract
class Animal : public RCObject { ... };  // Abstract
class Bear : public Animal { ... };      // Concrete
class Panda : public Bear { ... };       // Concrete
}

«Неумная» версия — createAnimal () [Factory Method]

zoo::Animal* createAnimal(bool isFacingExtinction, bool isBlackAndWhite) {
// I wish I could call result->autorelease() at the end...
zoo::Animal* result;

if (isFacingExtinction) {
if (isBlackAndWhite) {
result = new Panda;
} else {
result = new Bear;
}
} else {
result = 0;
}

return result;
}

«Неумная» версия — главная ()

int main() {
// Part 1 - Construction
zoo::RCObject* object1 = new zoo::Bear;
zoo::RCObject* object2 = new zoo::Panda;
zoo::Animal* animal1 = new zoo::Bear;
zoo::Animal* animal2 = new zoo::Panda;
zoo::Bear* bear1 = new zoo::Bear;
zoo::Bear* bear2 = new zoo::Panda;
//zoo::Panda* panda1 = new zoo::Bear;  // Should fail
zoo::Panda* panda2 = new zoo::Panda;

// Creating instances of RCObject on the stack should fail by following
// the method described in the book MEC++1 Item 27.
//
//zoo::Bear b;                         // Should fail
//zoo::Panda p;                        // Should fail

// Part 2 - Object Assignment
*object1 = *animal1;
*object1 = *bear1;
*object1 = *bear2;
//*bear1 = *animal1;                   // Should fail

// Part 3 - Cloning
object1 = object2->clone();
object1 = animal1->clone();
object1 = animal2->clone();
//bear1 = animal1->clone();            // Should fail

return 0;
}

«Умная» версия [Incomplete!]

/* TODO: How to write the Factory Method? What should be returned? */

#include <boost/intrusive_ptr.hpp>

int main() {
// Part 1 - Construction
boost::intrusive_ptr<zoo::RCObject> object1(new zoo::Bear);
boost::intrusive_ptr<zoo::RCObject> object2(new zoo::Panda);
/* ... Skip (similar statements) ... */
//boost::intrusive_ptr<zoo::Panda> panda1(new zoo::Bear); // Should fail
boost::intrusive_ptr<zoo::Panda> panda2(new zoo::Panda);

// Creating instances of RCObject on the stack should fail by following
// the method described in the book MEC++1 Item 27. Unfortunately, there
// doesn't exist a way to ban the user from declaring a raw pointer to
// RCObject (and subclasses), all it relies is self discipline...
//
//zoo::Bear b;                         // Should fail
//zoo::Panda p;                        // Should fail
//zoo::Bear* pb;                       // No way to ban this
//zoo::Panda* pp;                      // No way to ban this

// Part 2 - Object Assignment
/* ... Skip (exactly the same as "non-smart") ... */

// Part 3 - Cloning
/* TODO: How to write this? */

return 0;
}

Приведенный выше код («Умная версия») показывает ожидаемую схему использования. Я не уверен, соответствует ли этот шаблон использования передовым методам использования интеллектуальных указателей или нет. Пожалуйста, поправьте меня, если это не так.

Подобные вопросы

• сделать shared_ptr не использовать delete (The принятый ответ выглядит элегантно !!! Это что-то вроде «нестандартного освобождения»? Я не уверен, как это сравнивается с intrusive_ptr с точки зрения времени и эффективности пространства)

• intrusive_ptr в C ++ 11 (The принятый ответ упомянутый make_shared() а также enable_shared_from_this(), но я не понимаю часть «но это не позволяет вам управлять типом, используя разные типы интеллектуальных указателей»)

• Есть ли способ повысить эффективность shared_ptr путем хранения счетчика ссылок внутри контролируемого объекта? (Все еще переваривает)

• intrusive_ptr: Почему не предоставляется общий базовый класс? (Ответы недостаточно подробны)

• Это допустимое использование intrusive_ptr? (Из этого я кое-что узнал, но этот вопрос был сосредоточен на «передаче необработанного указателя в функцию, которая принимает умный указатель»)

• Подсчет ссылок с помощью универсального навязчивого указателя клиента (Этот использовал «CRTP», но я боюсь, что дальнейшие подклассы сделают мне головную боль — я должен сделать zoo::Panda простираясь от zoo::Bear в одиночку, или я должен сделать это расширяя оба zoo::Bear а также intrusive_base<zoo::Panda>?)

• Встроенный счетчик ссылок с Boost shared_ptr (The принятый ответ упомянул, что в то время как std::enable_shared_from_this() должно быть в порядке, boost::enable_shared_from_this() Кажется, есть некоторые проблемы)

Рекомендации

• [ EC ++ 3 ]: Эффективный C ++: 55 конкретных способов улучшить ваши программы и разработки (3-е издание) Скотта Мейерса
  • Пункт 7: Объявление виртуальных деструкторов в полиморфных базовых классах

• [ MEC ++ 1 ]: Более эффективный C ++: 35 новых способов улучшить ваши программы и дизайн (1-е издание) от Скотта Мейерса
  • Правило 25. Виртуализация конструкторов и функций, не являющихся членами.
  • Пункт 27: Требование или запрещение объектов на основе кучи.

статьи

• [ атомное ]: Примеры использования boost::atomic — Boost.org
  • [ раздел ]: Подсчет ссылок

• [ CP8394 ]: Умные указатели для повышения вашего кода — CodeProject
  • [ раздел ]: intrusive_ptr — легкий общий указатель

• [ DrDobbs ]: Базовый класс для объектов с навязчивым подсчетом ссылок в C ++ — Dr. Dobb’s
  • [ Страница 1 ]: Страница 1
  • [ страница 2 ]: Страница 2
  • [ page3 ]: Страница 3