A set of weak_ptr

A set of weak_ptr

本文关键字:ptr weak of set      更新时间:2023-10-16

以下是代码:

struct lex_compare {
    bool operator() (const weak_ptr<int> &lhs, const weak_ptr<int> &rhs)const {
        return *lhs.lock() < *rhs.lock();
    }
};
int main(){
    set<weak_ptr<int>,lex_compare> intset;
    intset.insert(make_shared<int>(1));
    cout << "intset size:" << intset.size() << endl; //1
    cout << "Does 1 exist?"<< intset.count(make_shared<int>(1))<<endl; // failed
}

我想知道如何count/find和存储在intset中的weak_ptr<int>,以及是否有更好的方法可以做同样的工作?

您不能将临时shared_ptr插入到弱指针集,因为这是内存泄漏,因为这个存储的弱指针指向已经删除的内存。

intset.insert(make_shared<int>(1)); 
// after this instruction shared_ptr destructor frees the memory

这就是为什么您在集合中找不到它的原因——因为*lhs.lock()在这里是UB。

请参见weak_ptr::lock文档。

您需要以这种方式使您的订单操作员:

struct lex_compare {
    bool operator() (const weak_ptr<int> &lhs, const weak_ptr<int> &rhs)const {
        auto lptr = lhs.lock(), rptr = rhs.lock();
        if (!rptr) return false; // nothing after expired pointer 
        if (!lptr) return true;  // every not expired after expired pointer
        return *lptr < *rptr;
    }
};

所有这些都意味着-你需要在这里有这个shared_ptr sowmews来计数:

int main(){
    set<weak_ptr<int>,lex_compare> intset;
    auto shared1 = make_shared<int>(1); 
    intset.insert(shared1);
    cout << "intset size:" << intset.size() << endl; //1
    cout << "Does 1 exist?"<< intset.count(make_shared<int>(1))<<endl; // failed
}

有了以上内容,您的计数将起作用。

还可以考虑将shared_ptr保留在集合中。。。

[更新]

马尔科在评论中指出了有效的问题。std::weak_ptr不能以您正在使用的方式用作密钥。只有当您能够确保指针值永远不会更改,指针本身也永远不会过期时。参见此示例:

    set<weak_ptr<int>,lex_compare> intset;
    auto shared1 = make_shared<int>(1); 
    intset.insert(shared1);
    cout << "Does 1 exist?"<< intset.count(make_shared<int>(1))<<endl; // works
    shared1.reset();
    cout << "Does 1 exist?"<< intset.count(make_shared<int>(1))<<endl; // failed

另一个例子:

    set<weak_ptr<int>,lex_compare> intset;
    auto shared1 = make_shared<int>(1); 
    intset.insert(shared1);
    cout << "Does 1 exist?"<< intset.count(make_shared<int>(1))<<endl; // works
    *shared1 = 2;
    cout << "Does 1 exist?"<< intset.count(make_shared<int>(1))<<endl; // failed

您可以保留防止指针过期的std::shared_ptr,并且std::shared_ptr具有operator <,但此运算符比较指针本身,而不是所指向的值,因此std::set<std::shared_ptr<int>>更好,但最好是std::set<int>

或者更改std::set<...>->std::vector<std::weak_ptr<int>>-并使用count_if-请参阅:

vector<weak_ptr<int>> intset;
auto shared1 = make_shared<int>(1);
intset.push_back(shared1);
cout << "Does 1 exist?"<< count_if(begin(intset), end(intset), 
                                  [](auto&& elem) 
                                  { 
                                     auto ptr = elem.lock();
                                     return ptr && *ptr == 1; 
                                  }); 

或使用std::set<std::shared_ptr<int>>:

set<shared_ptr<int>> intset;
auto shared1 = make_shared<int>(1);
intset.insert(shared1);
// if you can ensure shared1 value will not change:
cout << "Does 1 exist?"<< intset.count(shared1);
// if not  - use count_if - the slower than std::count
cout << "Does 1 exist?"<< count_if(begin(intset), end(intset), 
                                  [](auto&& ptr) 
                                  { 
                                     return ptr && *ptr == 1; 
                                  }); 

我们可以使用标准的std::owner_less<>,而不是试图为弱指针编写自己的比较函数并提出错误的解决方案。

shared_ptr并没有实现您似乎认为的轻量级模式。

CCD_ 14返回能够被共享的指针。若要获得指向同一对象的更多指针,必须使用复制构造函数或复制赋值运算符,并传递现有的shared_ptr

make_shared不会为现有对象创建额外的指针。它会创建一个新对象。

因此,intset.count(make_shared<int>(1))返回0是正确的。刚刚创建的shared_ptr<int>不存在于集合中的任何位置。

make_shared<int>(1)的连续调用的比较不相等。

然后是与你的比较函数相关的额外破碎。有一个排序适用于weak_ptr,但事实并非如此。您不稳定的比较函数会导致set行为不端。

您应该简单地使用set<int>

除非实现一个清理方法并定期使用它,否则拥有一组弱指针是个坏主意。您可能希望在比较函数中设置一个保护措施,因为目前结果尚未定义。以@PiotrNycz的建议为例:

template <class T>
struct wptr_less_than 
{
    bool operator() ( const std::weak_ptr<T>& lhs, const std::weak_ptr<T>& rhs ) const {
        return lhs.expired() || (!rhs.expired() && *lhs.lock() < *rhs.lock());
    }
};

计数有效的弱指针

使用count_ifweak_ptr::expired:的组合

template <class T, class C, class A>
size_t count_valid_pointers( const std::set< std::weak_ptr<T>, C, A >& s )
{
    return s.size() - std::count_if( s.begin(), s.end(), 
         []( const std::weak_ptr<T>& wptr ){ return wptr.expired(); } 
    );
}

查找具有特定值的元素

您可以使用静态共享指针来存储查询(尽管这有点难看(:

template <class T, class C, class A>
typename std::set< std::weak_ptr<T>, C, A >::iterator
find_value( const std::set< std::weak_ptr<T>, C, A >& s, const T& val )
{
    static auto query = std::make_shared<T>();
    query.reset( const_cast<T*>(&val), []( T* ){} ) ;
    return s.find(query);
}

举个例子:

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <set>
template <class T>
struct wptr_less_than 
{
    bool operator() ( const std::weak_ptr<T>& lhs, const std::weak_ptr<T>& rhs ) const {
        return lhs.expired() || (!rhs.expired() && *lhs.lock() < *rhs.lock());
    }
};
template <class T, class C, class A>
size_t count_valid_pointers( const std::set< std::weak_ptr<T>, C, A >& s )
{
    return s.size() - std::count_if( s.begin(), s.end(), 
         []( const std::weak_ptr<T>& wptr ){ return wptr.expired(); } 
    );
}
template <class T, class C, class A>
typename std::set< std::weak_ptr<T>, C, A >::iterator
find_value( const std::set< std::weak_ptr<T>, C, A >& s, const T& val )
{
    static auto query = std::make_shared<T>();
    query.reset( const_cast<T*>(&val), []( T* ){} ) ;
    return s.find(query);
}

int main()
{
    std::set< std::weak_ptr<int>, wptr_less_than<int> > intset;
    auto a = std::make_shared<int>(1);
    auto b = std::make_shared<int>(2);
    intset.insert(a); intset.insert(b); a.reset();
    std::cout << "intset size:" << intset.size() << std::endl; //2
    std::cout << "intset real size:" << count_valid_pointers(intset) << std::endl; //1
    if ( find_value(intset,2) != intset.end() )
        std::cout << "Found it!n";
}

将weak_pointer封装在容器中

例如

template <class T> class WeakPtrAsKey {
  T * m_ptr;
    typedef std::shared_ptr<T> _Sptr;
    typedef std::weak_ptr<T> _Wptr;
    _Wptr m_wptr;
    public:
    WeakPtrAsKey():m_ptr(nullptr) {};
    WeakPtrAsKey(_Wptr wptr):m_ptr(wptr.lock().get()),m_wptr(wptr) {}
    WeakPtrAsKey(_Sptr sptr):m_ptr(sptr.get()),m_wptr(sptr) {}
    bool operator<(const WeakPtrAsKey<T> &other) const { return m_ptr<other.m_ptr;}
    bool operator==(const WeakPtrAsKey<T> &other) const { return m_ptr==other.m_ptr;}
    _Wptr getWeak() const { return m_wptr;}
    _Sptr lock() const { return m_wptr.lock();}
};

并将其用作:

std::set<WeakPtrAsKey<MyKey>> mySet;
std::map<WeakPtrAsKey<MyKey>,MyVal> myMap;

用法示例:

void addToMap(std::weak_ptr<MyKey> key, const MyVal &val)
{
  myMap[key]=val
}
void addToMap(std::shared_ptr<MyKey> key, const MyVal &val)
{
  myMap[key]=val
}
std::shared_ptr<MyKey> getFirstKey()
{
  auto it=myMap.begin();
  return=it->first.lock();
}