スマートポインタはどのようにキャストダウンされるべきですか？

Question

スマートポインタはキャストを処理しますか？そうでない場合、この制限を回避する安全な方法は何ですか？

私がしようとしていることの一例は、スマートポインタを含む2つのSTLベクトル（例えば）です。最初のクラスは基本クラスへのスマートポインタを含み、2番目のクラスは派生クラスへのスマートポインタを含みます。スマートポインタはカウントされて参照される。 Boostのshared_ptrsと同様の動作ですが、ハンドロールします。私は例を提供するために、手早くいくつかのサンプルコードが含まれていました：私は、同じオブジェクトを管理する2つのスマートポインタで終わると思うよう

vector<CBaseSmartPtr> vecBase; 
vector<CDerivedSmartPtr> vecDer; 
... 
CBaseSmartPtr first = vecBase.front(); 
vecDer.push_back(CDerivedSmartPtr(dynamic_cast<CDerived*>(first.get())); 

これは、私には安全ではないようです。トラックのあるポイントでは、おそらく一方がオブジェクトを解放し、もう一方はオブジェクトへの参照を保持します。

私が期待しているが動作しないと思うことは、同じオブジェクトを維持しながら、まっすぐなダウンキャストです。

dynamic_cast<CDerivedSmartPtr>(first) 

私はまたCBaseSmartPtrを使用するための第2の容器を変更するために探しているだけの使用に意気消沈するべきか？他にも解決策はありますか？

Answer 1

スマートポインタはダウンキャストを処理できますが、自動ではありません。そして、constの正しさを得ることはちょっと複雑になる可能性があります（私はインタビューの質問でスマートポインタの実装を使用しましたが、いくつかのテンプレートのトリッキーがあります）。しかし、スマートポインタの多くのユーザは、決してconst修飾型のスマートポインタをインスタンス化することはありません。

最初に訂正する必要があるのは、カウンターです。 smart_ptr<Base>とsmart_ptr<Derived>の間でカウンタを共有する必要がある可能性があるため、カウンタの型は型の引数に依存してはなりません。とにかくこれは大したことではありません。カウンタは単なるsize_tであり、おそらくクラスにラップされています。 （注：代替のスマートポインタの設計がありますが、質問にはカウンタが使用されることが強く示唆されています）

ベースへのキャストはかなり簡単です。したがって、あなたのsmart_ptrには、smart_ptrを取るコンストラクタが必要です。このctorには、static_cast<T*>((U*)0);という行を追加します。これはコードを生成しませんが、TがU（モジュロconst資格）の基底ではない場合のインスタンス化を防ぎます。

他の方法は、明示的なキャストが必要です。 Tのすべての基底をプログラムで列挙できないので、smart_ptr<T>はsmart_ptr<Base1_of_T>, smart_ptr<Base2_of_T>, ...から派生することができません。したがって、dynamic_cast<smart_ptr<T> >は機能しません。あなた自身のsmart_dynamic_cast<SPT>(smart_ptr<U> const& pU)を提供することができます。これは、SPTを保持する関数として実装するのが最適です。この機能では、単にreturn SPT(dynamic_cast<SPT::value_type*>(&*pU))を実行することができます。

Answer 2

std::auto_ptrのような通常のスマートポインタは、内部でデータをコピーするときにSTLがスマートポインタのインスタンスを互いに割り当てるときに所有権が移動するため、STLコンテナで使用するのが安全ではありません。代わりにboost::shared_ptrのようなものを使用する必要があります。これは内部的に参照カウントを実装して、何個のスマートポインタインスタンスが参照されていてもオブジェクトが確実に生き続けるようにします。独自のスマートポインタ型を作成する場合は、同様の参照カウントを実装する必要があります。

Answer 3

必要なプロパティは、指差しタイプの共分散です。つまり、D isa Bの場合は、smartptr<D> isa smartptr<B>が必要です。私はこれがC++ではエレガントにサポートされているとは思わないが、常にそうであるように、テンプレート/オーバーロードのハックが利用可能である。

http://www.boost.org/doc/libs/1_39_0/libs/smart_ptr/pointer_cast.htmlは、regularとboost :: smart_ptrで動作する動的キャストを提供します。 Boostを使用したくない場合は、実装から学ぶ必要があります。

Answer 4

ブーストメーリングリストの1つでスレッドhereに従ってください。 boost :: shared_ptrの場合、スマートポインタのダウンキャストを実装する方法を示しています。 HTH

Answer 5

私は、Microsoftのページでこれを見つけた：

std::shared_ptr<base> sp0(new derived); 
    std::shared_ptr<derived> sp1 = 
    std::dynamic_pointer_cast<derived>(sp0);