c – 使用shared_ptr和weak_ptr来管理std :: function safe的生命周期吗？

2023年6月30日 259次阅读

我已经创建了一个包含boost :: asio :: io_service的包装器来处理OpenGL应用程序的GUI线程上的异步任务.

任务可能是从其他线程创建的,因此boost :: asio似乎是这个目的的理想选择,这意味着我不需要编写自己的任务队列以及相关的互斥锁和锁定.我希望在每个帧上完成的工作低于可接受的阈值(例如5ms),因此我调用poll_one直到超出所需的预算,而不是调用run.据我所知,这要求我在发布新任务时调用重置,这似乎运作良好.

因为它很短,所以这就是整个事情,没有#include：

typedef std::function<void(void)> VoidFunc;
typedef std::shared_ptr<class UiTaskQueue> UiTaskQueueRef;

class UiTaskQueue {

public:

    static UiTaskQueueRef create()
    {
        return UiTaskQueueRef( new UiTaskQueue() );
    }

    ~UiTaskQueue() {} 

    // normally just hand off the results of std/boost::bind to this function:
    void pushTask( VoidFunc f )
    {
        mService.post( f );
        mService.reset();
    }

    // called from UI thread; defaults to ~5ms budget (but always does one call)        
    void update( const float &budgetSeconds = 0.005f )
    {
        // getElapsedSeconds is a utility function from the GUI lib I'm using
        const float t = getElapsedSeconds();
        while ( mService.poll_one() && getElapsedSeconds() - t < budgetSeconds );
    }

private:

    UiTaskQueue() {}

    boost::asio::io_service mService;
};

我在我的主应用程序类中保留了一个UiTaskQueueRef实例,并从我的应用程序的动画循环中调用mUiTaskQueue-> update().

我想扩展这个类的功能,以允许任务被取消.我之前的实现(使用几乎相同的接口)为每个任务返回了一个数字ID,并允许使用此ID取消任务.但现在队列和相关锁定的管理由boost :: asio处理我不知道如何最好地做到这一点.

我尝试将任何我想要取消的任务包装在shared_ptr中,并创建一个包装器对象,将weak_ptr存储到任务中并实现()运算符,以便将其传递给io_service.它看起来像这样：

struct CancelableTask {
    CancelableTask( std::weak_ptr<VoidFunc> f ): mFunc(f) {}
    void operator()(void) const {
        std::shared_ptr<VoidFunc> f = mFunc.lock();
        if (f) {
            (*f)();
        }
    }
    std::weak_ptr<VoidFunc> mFunc;
};

然后我的pushTask方法的重载看起来像这样：

void pushTask( std::weak_ptr<VoidFunc> f )
{
    mService.post( CancelableTask(f) );
    mService.reset();
}

然后我使用以下方法将可取消的任务发布到队列：

std::function<void(void)> *task = new std::function<void(void)>( boost::bind(&MyApp::doUiTask, this) );
mTask = std::shared_ptr< std::function<void(void)> >( task );
mUiTaskQueue->pushTask( std::weak_ptr< std::function<void(void)> >( mTask ) );

或者如果您愿意,可以使用VoidFunc typedef：

VoidFunc *task = new VoidFunc( std::bind(&MyApp::doUiTask, this) );
mTask = std::shared_ptr<VoidFunc>( task );
mUiTaskQueue->pushTask( std::weak_ptr<VoidFunc>( mTask ) );

只要我将shared_ptr保持在mTask周围,io_service就会执行任务.如果我在mTask上调用reset,则weak_ptr无法锁定,并且会根据需要跳过任务.

我的问题实际上是对所有这些新工具的信心：是新的std :: function< void(void)>(std :: bind(…))一件好事,一件安全的事情要管理用shared_ptr？

最佳答案 是的,这是安全的.

对于代码：

VoidFunc *task = new VoidFunc( std::bind(&MyApp::doUiTask, this) );
mTask = std::shared_ptr<VoidFunc>( task );

做就是了：

mTask.reset(new VoidFunc( std::bind(&MyApp::doUiTask, this) ) );

(和其他地方).

请记住,您需要处理竞争条件,即在重置shared_ptr以保持回调活动之前,可能会在weak_ptr上获取锁定,因此即使您关闭了代码,您也会偶尔看到回调path重置回调shared_ptr.

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