指向向量中 object 的共享指针

Question

我试图弄清楚，如果您创建一个共享指针，该指针指向一个保存在向量中的 object，会发生什么。

代码如下所示：

class TestObject
{
public:
    int someTestData;
};

class Test
{
public:
    std::shared_ptr<TestObject> testPointer;

    std::shared_ptr<std::vector<TestObject>> getTestVector()
    {
        return testVector;
    }

private:
    std::shared_ptr<std::vector<TestObject>> testVector;
};

问题是，我既想支持对所有 TestObjects 的快速迭代，又想提供指向向量中单个对象的共享指针。 但是现在我不知道如果向量中 object 的最后一个共享 ptr 被删除会发生什么。

• object 是否从向量中删除？
• 这会导致未定义的行为吗？
• 如果这不起作用，我该如何归档我想要的行为？

编辑：

为了澄清，我需要什么：

我需要一个 MemoryManager Class，它有一个 CreateTestObject 方法，它创建一个新的 TestObject，将它存储在一个向量或其他支持快速迭代的容器中，并将某种 shared_ptr 返回到新创建的 object 以便 ZA8CFDE6331BD59EB2AC96F968新的 TestObject 有一个参考。

现在，当最后一个 shared_ptr 超出 scope 时，我还需要 TestObject 的 shared_ptr 以便能够从它存储的容器中删除 TestObject，这样我就不会留下一个充满未使用 TestObjects 的向量。

Answer 1

很难知道最终会发生什么，因为您没有共享实际初始化testPointer的代码。 但是您正在寻找的是别名std::shared_ptr ：

testPointer = {testVector, &(*testVector)[0]};

从那时起， testPointer指向向量的第一个元素，但与testVector共享向量本身的所有权，从而提供正确的语义。

请注意，如果您导致向量重新分配，这不会阻止向量重新定位其存储并使testPointer悬空。

作为记录，尝试构造一个拥有元素本身的std::shared_ptr ，如下所示：

testPointer.reset(&(*testVector)[0]); // Wrong!

...必然会触发 UB，因为std::vector已经对其元素拥有唯一的所有权，并且您无法让std::vector或std::shared_ptr放弃所有权。

Answer 2

“我试图弄清楚，如果你创建一个共享指针，它指向一个保存在向量中的 object，会发生什么。”

这是一个非常糟糕的主意，因为向量的任何元素的 position 都可以通过向向量中添加或删除元素来改变。 您实施的只是所有权的重复，这会破坏基本的 OOP 概念。

object 是否从向量中删除？

共享指针是 object 的“所有者”，向量也是所有者。 所以它是概念性的破坏！

这会导致未定义的行为吗？

它仍然是未定义的，因为你会生成悬空点，因为 vector 可以移动它的对象。

如果这不起作用，我该如何实现我想要的行为？

您已经可以通过operator[]快速访问，并且您已经有了“指针”，因为迭代器可以用作任何其他指针。

Answer 3

您可以使用带有shared_ptr的自定义删除器并使用诸如boost::stable_vector类的容器来执行此操作：

testVector.emplace_back();
auto it = V.end()-1;
auto deleter = [&testVector, it] (int*) {testVector.erase(it);};
std::shared_ptr<TestObject> ptr(&testVector.back(), deleter);

当 object 的最后一个shared_ptr超出 scope 时，它将从TestVector中删除。 但是请注意，这反过来不起作用：如果TestVector通过任何其他方式（例如通过TestVector超出范围）从 TestVector 中删除，这将触发未定义的行为，因此您有责任确保这不会发生。 另请注意，这不适用于std::vector ，因为在调整向量大小时迭代器会失效。 但是，您可以使用std::list ，尽管这可能会比stable_vector慢。

这不是最干净的解决方案（因为如果你不小心，很可能会触发 UB），但是这样做会更复杂。