сборка мусора — Как безопасно преобразовать древовидные структуры данных между C ++ / Ocaml?

У меня есть устаревшая структура данных, написанная на C ++, и новый инструмент в OCaml, который, как ожидается, будет работать с этими устаревшими данными. Поэтому мне нужно импортировать / переводить данные с первого на второе. Данные представлены в виде дерева и обычно обрабатываются посетителями.

В качестве простого примера рассмотрим этот минимальный DSL:

#include <memory>

using namespace std;

class intnode;
class addnode;

struct visitor {
virtual void visit(const intnode& n) = 0;
virtual void visit(const addnode& n) = 0;
};

struct node {
virtual void accept(visitor& v) = 0;
};

struct intnode : public node {
int x;

virtual void accept(visitor& v) { v.visit(*this); }
};

struct addnode : public node {
shared_ptr<node> l;
shared_ptr<node> r;

virtual void accept(visitor& v) { v.visit(*this); }
};

Его представление в OCaml выглядит так:

type node = Int of int
| Plus of node * node

let make_int x = Int x
let make_plus l r = Plus(l,r)

Вопрос в том, как безопасно и эффективно преобразовать дерево C ++ в его представление OCaml?

Пока у меня есть два подхода:

Подход 1

Написать посетителю, который вызывает конструкторы OCaml и выдает valueнапример, что-то вроде этого:

value translate(shared_ptr<node> n);

struct translator : public visitor {
value retval;

virtual visit(const intnode& n) {
retval = call(make_int, Val_int(x->value));
}

virtual visit(const addnode& n) {
value l = translate(n.l);
value r = translate(n.r);
retval =  call(make_add, l, r);
}
};

value translate(shared_ptr<node> n)
{
translator t;
t.visit(*n);
}

Просто предположим, что call делает все необходимые леса для обратного вызова в OCaml и вызова правильного конструктора.

Проблема с этим подходом — сборщик мусора от OCaml. Если GC работает, в то время как сторона C ++ имеет некоторые value Если это стек, то это значение (которое является указателем на кучу OCaml) может быть недействительным. Поэтому мне нужен какой-то способ сообщить OCaml о том, что значения все еще нужны. Обычно это делается с помощью макросов CAML *, но как мне это сделать в таком случае? Могу ли я использовать эти макросы внутри visit методы?

Подход 2

Второй подход более сложный. Когда нет способа безопасно хранить промежуточные ссылки, я мог бы изменить ситуацию и вставить указатели C ++ в кучу OCaml:

type cppnode (* C++ pointer *)

type functions = {
transl_plus : cppnode -> cppnode -> node;
transl_int : int -> node;
}

external dispatch : functions -> cppnode -> node = "dispatch_transl"
let rec translate n = dispatch {transl_plus; transl_int = make_int} n

and transl_plus a b = make_plus (translate a) (translate b)

Идея заключается в том, что функция «dispatch» обернет все подузлы в структуры CustomVal и передаст их OCaml без сохранения каких-либо промежуточных значений. Соответствующий посетитель будет реализовывать только сопоставление с образцом. Это должно четко работать с GC, но имеет недостаток: он немного менее эффективен (из-за обтекания указателя) и потенциально менее читабелен (из-за различия между диспетчеризацией и реконструкцией).

Есть ли способ получить безопасность подхода 2 с элегантностью подхода 1?