如何使用智能指针围绕 C 'objects' 实现包装器？

Question

我正在使用一个 C 库，它使用来自 C++ 的原始指针。因此，我正在研究将所有指向 C 对象的指针包装在 C++ classes 中并将它们变成智能指针。我建立了一个工作示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// the C library is oop: using structs and naming conventions. Like this: 

// C library declarations
struct Animal_s {
    int age;
};
typedef struct Animal_s Animal;

Animal* make_animal(int age);

void free_animal(Animal* animal);

Animal* do_something_with_animal(Animal* animal);



// C lib implementations
Animal* make_animal(int age ){
    auto* animal = (Animal*) malloc(sizeof(Animal));
    animal->age = age;
    return animal;
}

void free_animal(Animal *animal){
    free(animal);
}

Animal* do_something_with_animal(Animal* animal){
    //...
    return animal;
}



// C++ wrapper 
class AnimalWrapper{
    Animal* animal_; // how to use smart pointers? 

public:
    explicit AnimalWrapper(int age){
        animal_ = make_animal(age);
    };

    ~AnimalWrapper(){
        free_animal(animal_);
    }

    AnimalWrapper(const AnimalWrapper& animalWrapper){
        if (this != &animalWrapper){
            animal_ = animalWrapper.animal_;
        }
    }

    AnimalWrapper(AnimalWrapper&& animalWrapper) noexcept {
        if (this != &animalWrapper){
            animal_ = animalWrapper.animal_;
        }
    }
    AnimalWrapper& operator=(const AnimalWrapper& animalWrapper)  {
        if (this != &animalWrapper){
            animal_ = animalWrapper.animal_;
        }
        return *this;
    }

    AnimalWrapper& operator=(AnimalWrapper&& animalWrapper) noexcept {
        if (this != &animalWrapper){
            animal_ = animalWrapper.animal_;
        }
        return *this;
    }

    Animal *getAnimal() const {
        return animal_;
    }

    Animal* doSomethingWithAnimal(){
        return do_something_with_animal(animal_);
    }
};



int main(){

    AnimalWrapper animalWrapper(6);


    return 0;
};

这个例子有效，并且根据 valgrind，正确地管理了内存。但是，是否可以使用智能指针实现包装器 class ？还是我必须手动管理包装器 classes 中的内存？

Answer 1

您不能在 C 中使用任何 C++ 问题。您正在做的是将 C 代码与 C++ 编译器一起使用，因为 C 不支持类似

的东西

using namespace something;

一般来说，如果您将指针传递给尚未声明的对象 extern "C"，您将运行陷入困境。

您对针对 C++ 使用 C 构造感到非常困惑。如果你声明了一个 struct A 就没有必要 typedef struct A A; 因为这在 C++ 中是隐含的。但这不可能是 C，因为你 use namespace 在你的源代码中....

要在您的代码中使用 C 库，您需要将（仅在 C++ 中）声明为 extern "C"，否则链接器将很难找到它（由于 C++ 对标识符进行名称处理以支持超载）

我猜不到你能在这种情况下获得完整的编译。

Answer 2

您可以使用 std::unique_ptr 来管理 Animal 个对象的生命周期：

#include <memory>

struct FreeAnimal {
    void operator()(Animal* a) const noexcept {
        free_animal(a);
    }
};

using AnimalPtr = std::unique_ptr<Animal, FreeAnimal>;

int main() {
    AnimalPtr party_animal{make_animal(21)};

    do_something_with_animal(&*party_animal);
    // or
    do_something_with_animal(party_animal.get());
}

如何使用智能指针围绕 C 'objects' 实现包装器？

How to implement a wrapper around C 'objects' using smart pointers?

c

c++

memory

pointers

smart-pointers