Wann bietet der Aliasing-Konstruktor „shared_ptr' einen einzigartigen Vorteil?

Den Aliasing-Konstruktor von Shared_ptr verstehen

Im Bereich von C erleichtert die Klasse shared_ptr die Verwaltung des gemeinsamen Eigentums an Heap-zugewiesenen Objekten. Unter seinen Konstruktoren zeichnet sich der Aliasing-Konstruktor durch seine Fähigkeit aus, unterschiedliche Zeigeverhalten zu fördern.

Der Zweck des Aliasings

Der Aliasing-Konstruktor ermöglicht die Referenzierung eines shared_ptr-Objekts zwei unterschiedliche Zeiger:

• Eigener Zeiger: Der Zeiger, der der Eigentümergruppe gehört und gelöscht wird, wenn der letzte darauf zeigende shared_ptr den Gültigkeitsbereich verlässt.
• Gespeicherter Zeiger: Der Zeiger, auf den der shared_ptr direkt verweisen soll. Im Fall von Alias-shared_ptr-Objekten (erstellt mit dem Aliasing-Konstruktor) kann dieser gespeicherte Zeiger jedoch auf ein anderes Objekt verweisen als der eigene Zeiger.

Aliasing-Anwendungen

Dieses Aliasing-Verhalten erweist sich in Szenarien als wertvoll, in denen wir auf ein bestimmtes Mitglied innerhalb eines Objekts verweisen und gleichzeitig den gemeinsamen Besitz des übergeordneten Objekts beibehalten möchten. Zum Beispiel:

<code class="cpp">struct Bar {
    // Data we intend to reference
};

struct Foo {
    Bar bar;
};

shared_ptr<Foo> f = make_shared<Foo>(args);
shared_ptr<Bar> specific_data(f, &f->bar); // Alias constructor</code>

In diesem Beispiel zeigt f auf ein Foo-Objekt, während Specific_data direkt auf das Bar-Mitglied innerhalb dieses Foo zeigt. Entscheidend ist, dass „specific_data“ den Referenzzähler von f nicht erhöht, was bedeutet, dass das Foo-Objekt nicht zerstört wird, wenn f den Gültigkeitsbereich verlässt.

Dieses Aliasing-Verhalten stellt sicher, dass das Bar-Mitglied auch nach dem Verlassen des Foo-Objekts gültig bleibt gelöscht, sodass wir unabhängig darauf zugreifen und es bearbeiten können.

Äquivalente Sprachfunktion

C bietet ein alternatives Sprachkonstrukt, das eine gewisse Ähnlichkeit mit dem Aliasing-Konstruktor aufweist:

<code class="cpp">Bar const& specific_data = Foo(...).bar;
Bar& specific_data = Foo(...).bar;</code>

In diesen Fällen erstellen wir einen Verweis auf ein Mitglied einer temporären Instanz von Foo. Nichtsdestotrotz bleibt das temporäre Foo bestehen, solange die Specific_Data-Referenz bestehen bleibt.

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