c++ - 另一种类型的智能PTR，例如带有弱引用的unique_ptr？

我最近遇到了一个问题，即unique_ptr和shared_ptr都不是正确的解决方案。
因此，我正在考虑发明另一种智能ptr(如下所述)，但我心想:“我当然不是第一个想要这种东西的人。”

所以我的高级问题是:

以下设计有意义吗？

是否可以使用现有的智能ptrs(或其他std::功能)来完成此操作，也许我遗漏了一些东西？

要求:

我想要单一所有权，就像unique_ptr

也就是说:仅当单个拥有者指针死亡时，才应释放基础对象(与shared_ptr的行为不同)。

我想要一些其他方法来引用删除对象时“知道”的对象。因此，类似于weak_ptr，但要与单个所有权模型一起使用。

我不需要线程安全

激励示例:

假设我要遍历接口(interface)指针的列表，并在其上调用方法。
这些方法中的某些方法可能导致列表中后面的项目被删除。

使用普通指针，我将获得那些已删除项目的悬挂引用。

建议设计:

让我们将所有者指针my_ptr和非所有者引用my_weak_ptr称为。

对于一个给定的对象，我们可能有一个像这样的图:

                             _______
my_ptr<Obj> owner ---------> |Obj* | -------> [Obj data ... ]
                      +----> |count|
                      | +--> |_____|
my_weak_ptr<Obj> A ---+ |
                        |
my_weak_ptr<Obj> B -----+

my_ptr将具有与unique_ptr大致相同的接口(interface)。
在内部，它将存储指向“控制块”的指针，该指针实际上只是“真实”指针和控制块本身的引用计数。
销毁后，my_ptr会将控制块指针设置为NULL并减少引用计数(并在适当时删除控制块)。
my_weak_ptr将是可复制的，并且具有一些get()方法，该方法将返回真正的Obj*。
用户将负责在使用它之前检查它是否为NULL。
销毁时，my_weak_ptr将减少计数(并在适当的情况下删除控制块)。

缺点是每次访问都会在内存中进行两次跳跃。
对于my_ptr，也可以通过在内部存储真实的Obj*来减轻这种情况，但是my_weak_ptr引用将始终必须支付该双跳费用。

编辑:一些相关的问题，来自给定的链接:

Non-ownership copies of std::unique_ptr

Is it possible / desirable to create non-copyable shared pointer analogue (to enable weak_ptr tracking / borrow-type semantics)?

Better shared_ptr by distinct types for "ownership" and "reference"?

因此，似乎需要这样的东西，但没有灌篮解决方案。如果需要线程安全，则shared_ptr和weak_ptr是正确的选择，但如果不是，它们会增加不必要的开销。

还有 boost::local_scoped_ptr ，但是它仍然是一个共享所有权模型。我宁愿阻止拥有指针的拷贝，例如unique_ptr。

最佳答案

上面的评论中进行了很好的讨论，因此我将尝试回答我自己的问题并进行总结:
首先，整个概念有一个整体缺点:my_weak_ptr的任何用户都必须非常小心，不要调用某些可能导致底层对象被删除的函数。否则，他们需要重新检查弱ptr的无效性。这是对用户施加的非强制(和不可强制)约束，就像他们使用原始指针一样。
话虽这么说:这不是新领域。在随后的研究中，我发现了这种想法的各种化身:

VISH StrongPtr/WeakPtr

非常合适。请注意，WeakPtr没有lock()方法，并且文档说:“如果所引用的对象从其他地方被破坏，则弱指针会神奇地变为null”。

但是，它仍然是可复制的，因此不表示唯一所有权。

Loki StrongPtr

通过适本地使用令人眼花policies乱的策略选择(或者可能是自定义的策略)，我认为可以实现我所描述的内容。

trackable_ptr

一种不同的方法，因为您的T必须包装为trackable<T>，但是类似的问题正在解决。

还有一些接近std的“相当不错，但不是很理想”的解决方案:

使用shared_ptr和weak_ptr。

缺点:线程安全开销，可复制的所有者ptr，多个引用计数。

boost::local_shared_ptr，与weak_ptr兼容。

缺点:可复制的所有者ptr，多个引用计数。

local_shared_ptr可能是最好的即用型解决方案，它具有高品质且几乎没有缺点。
但是，要真正挤出最后几个字节并禁止复制，将需要自定义解决方案。
另外，从哲学上讲:
从这里的讨论和其他阅读中，我认为很多人都相信对所有权的二进制方法:要么是共享的(所以使用shared_ptr，它也可以通过weak_ptr提供共享的观察)，或者它是唯一的(所以请使用unique_ptr) 。
这大概涵盖了90％以上的案例。但是我希望拥有共享观察权的唯一所有权(这是我的措辞；根据您的语义，您可以使用不同的词)。该标准可能无法满足要求，但对于资源受限的系统，我认为这似乎是一个合理的利基市场。