c++ - 如何优雅地使用智能指针在 C++ 中为复杂的生命周期建模？

Question

假设我有一个 Foo 的集合对象，每个 Foo拥有一个或多个 Bar对象。具体Foo或 Bar可以被我的界面的用户删除；当 Foo被删除，所有Bar它拥有的也被删除了。到目前为止，给每个 Foo unique_ptr<Bar> 的集合这就是我自动管理这个模型所需要的。但是，我有一个额外的要求:一次 Foo没有任何 Bar ，也应该删除。

当然，我可以只编写明确处理此问题的代码，但我想知道是否有更惯用的方法来实现同样的事情。这听起来很像 shared_ptr , 但不完全...

Answer 1

自删除所有 Bar来自 Foo应该删除 Foo , 听起来您确实需要一把 shared_ptr来自 Bar给他们的 Foo .

但是，该模型会将 Foo 的生命周期置于在其手中Bar s: 你不能直接删除 Foo ，相反，您必须找到它的所有 Bar s 并删除这些。

Foo会保留 Bar* s 而不是 unique_ptr<Bar> s，因为它不能在其 Bar 之前死亡秒。但是你必须提供 Bar 的所有权给某人...

您最终可能会得到另一个包含 unique_ptr<Bar> 集合的对象s对应于每个Foo s，但是你必须保持所有这些同步为 Bar来来去去。这与您试图避免的簿记类型相同，但结果更大、更复杂、更脆弱，内存泄漏和流氓指针是失败案例。

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因此，我建议您不要使用所有这些，而是​​坚持使用第一个 unique_ptr动力的想法。第一次实现可能如下所示:

struct Foo {
private:
    friend void remove(std::unique_ptr<Foo> &foo, Bar const *bar);

    // Removes the bar from this Foo.
    // Returns true iff the Foo is now empty and should be deleted.
    bool remove(Bar const *bar) {
        auto i = std::find_if(begin(_bars), end(_bars), [&](auto const &p) {
            return p.get() == bar;
        });

        assert(i != end(_bars));
        _bars.erase(i);

        return _bars.empty();
    }

    std::vector<std::unique_ptr<Bar>> _bars;
};

// Removes the bar from the Foo.
// Deletes the Foo if it becomes empty.
void remove(std::unique_ptr<Foo> &foo, Bar const *bar) {
    if(foo->remove(bar))
        foo.reset();
}