Confronto di shared_ptr con i riferimenti al linguaggio gestito

Question

Qualcuno potrebbe spiegare a un programmatore C++ le differenze più importanti tra i riferimenti Java (e C#) e shared_ptr (da Boost o da C++ 0x).

Sono più o meno consapevole di come shared_ptr è implementato. Sono curioso di conoscere le seguenti differenze:

1) Prestazioni. 2) Ciclismo. shared_ptr può essere ciclato (A e B tengono puntatori l'un l'altro). Il ciclismo è possibile in Java? 3) Qualcos'altro?

Grazie.

Answer 1

Prestazioni: shared_ptr esegue abbastanza bene, ma nella mia esperienza è leggermente meno efficiente di gestione della memoria esplicita, soprattutto perché è di riferimento contati e il conteggio dei riferimenti deve assegnato pure. Quanto bene funzioni dipende da molti fattori e quanto bene si confronta con i garbage collector di Java/C# può essere determinato solo caso per caso (dipende dall'implementazione del linguaggio tra gli altri fattori).

Ciclismo è possibile solo con weak_ptr, non con due shared_ptr s. Java consente di pedalare senza ulteriori indugi; il suo garbage collector sarà break the cycles. La mia ipotesi è che C# faccia lo stesso.

Tutto il resto: l'oggetto indicato da uno shared_ptr viene distrutto non appena l'ultimo riferimento ad esso non rientra nell'ambito. Il distruttore viene chiamato immediatamente. In Java, il finalizzatore non può essere chiamato immediatamente. Non so come C# si comporti su questo punto.

Answer 2

La differenza chiave è che quando il conteggio dell'utilizzo del puntatore condiviso passa a zero, l'oggetto a cui punta viene distrutto (viene chiamato il distruttore e l'oggetto viene deallocato) immediatamente. In Java e C# la deallocazione dell'oggetto viene posticipata fino a quando Garbage Collector sceglie di deallocare l'oggetto (cioè, non deterministico).

Per quanto riguarda i cicli, non sono sicuro di capire cosa intendi. È abbastanza comune in Java e C# avere due oggetti che contengono campi membri che si riferiscono l'un l'altro, creando così un ciclo. Per esempio una macchina e un motore - l'auto si riferisce al motore attraverso un campo di motore e il motore può fare riferimento alla sua auto attraverso un campo di auto.

Answer 3

I riferimenti ciclici con puntatori con conteggio di riferimento C++ non verranno eliminati. Puoi usare i puntatori deboli per ovviare a questo problema. Riferimenti ciclici in Java o C# possono essere eliminati, quando il garbage collector si sente come esso.

Quando il conteggio in un puntatore conteggiato con riferimento C++ scende a zero, viene chiamato il distruttore. Quando un oggetto Java non è più raggiungibile, il suo finalizzatore non può essere chiamato tempestivamente o mai. Pertanto, per gli oggetti che richiedono l'eliminazione esplicita di risorse esterne, è necessaria una qualche forma di chiamata esplicita.

Answer 4

Prima di tutto, Java/C# ha solo puntatori, non riferimenti, sebbene li chiamino in questo modo. Il riferimento è una caratteristica C++ unica. La raccolta di dati inutili in Java/C# in pratica significa vita infinita. shared_ptr d'altra parte fornisce la condivisione e la distruzione deterministica, quando il conteggio va a zero. Pertanto, è possibile utilizzare shared_ptr per gestire automaticamente qualsiasi risorsa, non solo l'allocazione della memoria. In un certo senso (proprio come qualsiasi progetto RAII) trasforma la semantica dei puntatori in semantica di valore più potente.

Answer 5

Nessuno ha indicato la possibilità di spostare l'oggetto dal gestore di memoria nella memoria gestita.Quindi in C# non ci sono riferimenti/puntatori semplici, funzionano come gli ID che descrivono l'oggetto che viene restituito dal manager.
In C++ non è possibile ottenere ciò con shared_ptr, perché l'oggetto rimane nella stessa posizione dopo che è stato creato.