使用 std::shared_ptr/weak_ptr 的簡化觀察者模式

Question

這是一個簡化的觀察者模式：

1. 一位創建者在啟動時創建配置文件，並在完成時“銷毀”它。
2. 零，一個或多個觀察者隨時嘗試“查看”配置文件。

要實現它，訣竅是觀察者應該 refcnt 配置文件，因此最后一個觀察者（或創建者）可以安全地銷毀它。

我可以在沒有 shared_ptr/weak_ptr 的情況下做到這一點，但我想知道使用它們是否可以避免重新發明輪子。

這是我的代碼：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <thread>
#include <cassert>

volatile bool playing = true;

class Profile {
public:
    int a_;
    Profile(int v) {a_ = v;}
};

std::shared_ptr<Profile> g_profile{ nullptr };

void observer() {
    do {
        // observe profile if I can
        std::weak_ptr<Profile> weak = g_profile;
        if (auto prof = weak.lock()) {
            auto a = prof->a_;
            // if prof is stable, I shall see the same a_
            assert(a == prof->a_);
        }
        else {
            std::cout << ".";
        }
    } while (playing);
}

void creator() {
    do {
        // create profile when I start
        g_profile.reset(new Profile(std::rand()));
        std::weak_ptr<Profile> weak = g_profile;
        assert(weak.lock() != nullptr);
        
        // doing some work ...

        // destroy profile when I am done
        g_profile.reset();
    } while (playing);
}

void timer() {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(10));
    playing = false;
}

int main() {
    std::thread cr{ creator };
    std::thread ob{ observer };
    std::thread tm{ timer };
    cr.join();ob.join();tm.join();

    // no memory leak
}

但是程序在std::weak_ptr<Profile> weak = g_profile或assert(a == prof->a_)處崩潰。 所以這是我的問題：

1. 你有一個指針用shared_ptr/weak_ptr實現觀察者模式（或變體）嗎？
2. 上面的代碼有什么問題？ 你能做對嗎？

Answer 1

當一個線程從共享指針g_profile （觀察者）讀取而另一個線程寫入它時（當創建者調用std::shared_ptr::reset時），您有未定義的行為

如果要從兩個線程中使用shared_ptr ，則必須使用 lock 或atomic_shared_ptr 。

volatile也不像在 java 中那樣保證任何同步。 看到這個答案。