c++ - punteros - smart pointer c programming

C++ utiliza punteros inteligentes con valores de puntero cambiantes

Question

Considere una biblioteca de C que defina funciones para crear, destruir y trabajar con una estructura personalizada

struct Foo;
void foo_action(Foo*);
Foo* foo_create();
void foo_free(Foo*);

Actualmente, utilicé la biblioteca en mi proyecto C ++ de la siguiente manera

Foo* myfoo = foo_create();
foo_action(myfoo);
foo_free(myfoo);

Entiendo por qué los punteros inteligentes son importantes y quiero migrar mi código para usarlos. Así es como se ve el código ahora.

#include <memory>
#include <functional>
typedef std::unique_ptr<Foo, std::function<void(Foo*)>> FooPtr;
// ...
FooPtr myfoo2(foo_create(), foo_free);
foo_action(myfoo2.get());

Parece que funciona, pero la invocación de myfoo2.get() parece hacky. ¿Lo estoy usando según lo previsto?

Hay otra parte de la biblioteca que crea y trabaja con algún tipo de estructura de lista. El api se parece a

struct Bar;
Bar* bar_append(Bar*, int);
void bar_free_recursive(Bar*);

y se usa como

// using NULL as current Bar* creates the initial structure
Bar* bar = bar_append(NULL, 1);
// each invocation leads to another ''head'' structure
bar = bar_append(bar, 42);
bar = bar_append(bar, 123);

A medida que el puntero (la dirección apuntada) cambia con cada invocación de bar_append , ¿cómo introduciría punteros inteligentes aquí, para que se invoque bar_free_recursive en el valor del puntero actual cuando se libera la instancia del puntero?

Answer 1

pero la invocación myfoo2.get () parece hacky. ¿Lo estoy usando según lo previsto?

No es hacky, lo usas como es debido.

Yo iría un paso más allá y envolvería todo en una clase:

struct Foo;
void foo_action(Foo*);
Foo* foo_create();
void foo_free(Foo*);

class FooWrapper
{
public:
    FooWrapper() : mFoo(foo_create()) {}

    void action() { foo_action(mFoo.get()); }
private:
    struct FooDeleter
    {
        void operator()(Foo* foo) const { foo_free(foo); }
    };

    std::unique_ptr<Foo, FooDeleter> mFoo;
};

Del mismo modo:

struct Bar;
Bar* bar_append(Bar*, int);
void bar_free_recursive(Bar*);

class BarWrapper
{
public:
    explicit BarWrapper(int n) : mBar(bar_append(nullptr, n)) {}

    void append(int n) { mBar.reset(bar_append(mBar.release(), n)); }

private:
    struct BarDeleter
    {
        void operator()(Bar* bar) const { bar_free_recursive(bar); }
    };

    std::unique_ptr<Bar, BarDeleter> mBar;
};

Answer 2

Tener que escribir .get() es una consecuencia desafortunada del uso de punteros inteligentes, pero creo que es una buena práctica si desea pasar a una función que acepte un puntero que no admite .get() se puede usar.

Pero, en la práctica, a menudo descubro que no es necesario que sea anulable y puede aceptar una referencia en lugar de un puntero en bruto. Entonces la sintaxis es un poco menos "hacky":

void foo_action(Foo&);  // accept a reference instead of a raw-pointer

struct FooDeleter {
    void operator()(Foo* foo) const { foo_free(foo); }
};

using FooPtr = std::unique_ptr<Foo, FooDeleter>;

FooPtr make_foo() {
  return FooPtr(foo_create());
}

int main() {
    auto foo = make_foo();

    // ...  

    if (foo) {             // check for null
        foo_action(*foo);  // dereference smart-pointer
    } 
}

bar_append debería funcionar con unique_ptr siempre y cuando uses std::move :

struct BarDeleter {
    void operator()(Bar* bar) const { bar_free_recursive(bar); }
};

using BarPtr = std::unique_ptr<Bar, BarDeleter>;

BarPtr bar_append(BarPtr bar, int value) {
    return BarPtr(bar_append(bar.release(), value));
}

int main() {      
  BarPtr bar;
  bar = bar_append(std::move(bar), 42);
  bar = bar_append(std::move(bar), 123);
}

Answer 3

Yo diría que myfoo2.get() es torpe , no hacky .

Personalmente crearía un envoltorio de plantilla basado en obj_ptr (usted elige un nombre más relevante) y usaría rasgos para cada tipo de objeto para modelar su requerimiento a la manera de C ++. La envoltura puede entonces eliminar el desorden de acceder al objeto subyacente.

template <typename T, typename Traits>
class obj_ptr final
{
    std::unique_ptr<Foo, void(*)(T*)> ptr_{ Traits::create(), Traits::free };

public:
    operator T*() { return ptr_.get(); }

    operator const T*() const { return ptr_.get(); }

    T* operator->() { return ptr_.get(); }

    const T* operator->() const { return ptr_.get(); }
};

class foo_traits
{
public:
    static Foo* create() { return foo_create(); }

    static void free(Foo* foo) { foo_free(foo); }
};

int main()
{
    using FooPtr2 = obj_ptr<Foo, foo_traits>;

    FooPtr2 myfoo2;

    foo_action(myfoo2);

    return EXIT_SUCCESS;
}