c++ - 智能指针和长时间运行的方法

Question

有类似smart pointers + "this" considered harmful?的相关问题但他们不处理我的案子。所有这些问题都是关于在引用计数智能指针的情况下公开一个原始的 this 指针。但是，我的问题不在于我公开了 this 而是仅在方法中使用它，但可能会使用更长的时间。

考虑以下代码:

class X{
    void foo(){...} //Performs some long running task
}

shared_ptr<X> x;

void bar(){
    x->foo();
}

好的，所以一些代码调用了对象 x 的 foo 方法。考虑到 x 后面实例的唯一智能引用是一个 shared_ptr x。现在，foo 执行一些长时间运行的任务，调用其他函数和东西。

现在，考虑一下，当 foo 正在运行时，另一个线程、信号处理程序，甚至是 foo 中的递归调用都会更改或清除引用 x。这将触发对象的删除。现在，foo 的调用堆栈上的 this 指针指向一个已删除的对象。因此，foo 中的进一步代码执行将产生不可预测的结果。

如何避免这种情况？我的意思是，无论何时执行通过引用计数处理的对象的方法，都存在某些代码可能会清除对该对象的引用并且方法调用将失败或产生奇怪结果的危险。问题在于语义:引用计数认为不再有对该对象的引用，因此将其删除，但事实并非如此——仍然存在 this 引用，但遗憾的是，它不是一个智能指针。

我知道有像 enable_shared_from_this 这样的东西，但是我是否应该总是重写所有可能被引用计数的对象的方法，以便首先从 this 获取共享指针，然后使用那个指针，可以避免这个问题吗？这会使所有方法代码困惑，此外，它可能仍然会失败:如果在调用 foo 之后但在方法中的第一条语句(它获得共享实例)之前清除了 x ) 执行(可能是另一个线程)，然后事情会再次失败。

所以一般的问题是:使用任何类型的智能指针时，在对托管对象的方法调用期间如何保证安全？如何保证方法内部的this指针不会失效？重写所有方法以在第一个语句中使用 enable_shared_from_this 是一个好的解决方案吗？

或者当引用仍在调用堆栈中时清除引用的代码是否格式错误？但如果是，那么一旦使用多线程和复杂的递归调用，就很难编写非病式代码...

Answer 1

关于多线程:当您在线程之间传递数据时，您应该始终通过复制 来传递共享指针，而不是通过引用。此规则将确保该线程不会因另一个线程清除它引用的共享指针而丢失。

关于递归方法调用:是的，你应该制定一个规则，无论何时你通过共享指针调用一个方法，这可能会导致指向对象的其他共享指针被清除，你有一个拷贝本地的共享指针。如果您按值将共享指针传递给函数，这通常不会成为问题。

我能看到的唯一一个问题是它出现在您的代码中 x 是类数据成员:

class C {
    shared_ptr<X> x;
public:
    void method1() { x.reset; }
    void method2() {
        x->foo();
    }
};

在这种情况下，如果可以想象 method1 可以从 X::foo 中调用，则您必须获取 x 的本地拷贝>。当您在类中存储共享指针时，这只是一个问题，并且只会影响该类的方法。