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游戏后端技术_智能指针

最近更新：2024-09-23 | 字数总计：1.2k | 阅读估时：4分钟 | 阅读量：次

智能指针
1. 智能指针介绍
2. 智能指针在TC中的应用

智能指针

智能指针介绍

指针管理的困境
1. 资源释放了，指针没有置空
2. 没有释放资源，产生内存泄漏
3. 重复释放资源，引发coredump
4. 指针未初始化
  - 指向没有分配的空间
  - 指向已经分配的空间
  - 指向内核空间
  - 即野指针的情况
5. 野指针和悬挂指针
  1. 野指针是由于指针未被正确初始化或赋值导致的（未被初始化）
  2. 悬挂指针是由于指针指向的内存释放或重新分配导致的（曾经指向有效地址）
怎么解决的？
- 智能指针采用了RAII思想来自动化管理指针所指向的动态资源的释放
- RAII主要采用了对象的生命周期来控制程序资源
- 智能指针利用类的构造函数和析构函数来管理资源
智能指针的种类
1. shared_ptr
  - 语义：共享所有权
  - 资源没有明确的拥有者
  - 原理
    - 引用计数
  - 场景
    - 容器中管理指针
    - 资源通过函数传递
  - 使用规范
    1. 使用shared_ptr来管理动态资源的时候，不要使用裸指针
      - 构造智能指针的时候，不要暴露裸指针
      - 尽量使用make_shared来构造智能指针
      - 不要通过get来操作裸指针
      - 不要用一个指针构造多个智能指针
    2. 不要用类对象指针（this）作为shared_ptr返回
      - 需要记住：
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        class T : public enable_shared_from_this<T>{
        public:
        shared_ptr<T> self(){
        return shared_from_this();
        }
        };
2. weak_ptr
  - 辅助shared_ptr，用来解决shared_ptr循环引用，原因是弱引用不占用强引用计数
3. unique_ptr
  - 语义：没有拷贝构造，没有赋值运算操作符，仅提供了移动构造和移动赋值
  - 明确某个对象只有一个拥有者
  - 场景
  - 使用规范
    1. 不支持拷贝，但是可以从一个函数返回一个unique_ptr
      - 编译器优化
      - 如果关闭编译器优化
        
        有移动构造，调用移动构造
        
        有拷贝构造，调用拷贝构造
        
        没有拷贝构造，报错
    2. make_unique但是C++14

智能指针在TC中的应用

在连接池中的应用
- 接口的返回值是共享指针，因为接口内部分配了堆上的资源
- 接口使用是一次性的，使用完返回值后，内部堆上分配的空间能得到正确的释放
在网络模块中的应用
1. socket类内部调用异步读操作时，需要调用自己的函数
2. socket类使用方式都是采用智能指针方式
3. 1.中需要socket类内部返回自己的智能指针
4. 继承std::enable_shared_from_this
5. 通过this->shared_from_this()返回自己的智能指针
在日志模块中的应用
1. 如果采用异步刷日志的方式，为了让具体日志的生命周期得到延展，能在其他线程得到正常处理
2. 把具体msg生成一个共享指针，通过lambda表达式捕获共享指针对象（引用计数为2）
3. 未来在acceptor线程正确刷盘后，msg能得到正确释放
4. 总之，在异步编程中，为了延展对象的生命周期，可以使用共享指针

AI模块的应用

TaskScheduler的实现
1. 实现了管理下一帧执行的异步任务以及定时任务
2. 定时器使用了multiset组织延时任务
3. 定时器更新复用游戏帧更新update

TaskScheduler的使用

案例1：每隔1s执行一下这个闭包任务

void JustEnteredCombat(Unit* who) override
{
    ScriptedAI::JustEnteredCombat(who);
    _scheduler.Schedule(1s, TASK_GROUP_COMBAT, [this](TaskContext aggro8YD)
    {
        if(Unit* victim = me->GetVictim())
            DoCast(victim, SPELL_AGGRO_8_YD_PBAE, true);
        aggro8YD.Repeat();
    });
}

案例2：2s后执行A，A执行时抛出一个3s后执行B的任务，B执行的时候抛出一个8s后执行C的任务

Scheduler.Schedule(Seconds(2),[this](TaskContext task)
{
    if(Creature* moragg = GetCreature(DATA_MORAGG))
    {
        moragg->PlayDirectSound(SOUND_MORAGG_SPAWN);
        moragg->CastSpell(moragg, SPELL_MORAGG_EMOTE_ROAR);
    }
    task.Schedule(Seconds(3),[this](TaskContext task)
    {
        if(Creature* moragg = GetCreature(DATA_MORAGG))
            moragg->GetMotionMaster()->MoveSmoothPath(POINT_INTRO, MoraggPath, MoraggPathSize, true);
        task.Schedule(Seconds(8),[this](TaskContext /*task*/)
        {
            if(Creature* moragg = GetCreature(DATA_MORAGG))
            {
                moragg->SetImmuneToAll(false);
                moragg->AI()->DoZoneInCombat(moragg);
            }
        });
    });
});

TaskScheduler和TaskContext
- 为什么需要TaskContext？需要记录任务，便于重新执行
- 类所属关系
  1. TaskScheduler由AI类管理，有可能会被AI释放，此时TaskContext假如又添加任务，是如何知道TaskScheduler是否存在的呢？
  2. TaskScheduler执行定时任务，需要构造TaskContext，TaskContext中使用weak_ptr来指向TaskScheduler
  3. 使用self_reference来检测TaskScheduler是否存在
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    class TaskScheduler{
    public:
    TaskScheduler(...):self_reference(this,[](TaskScheduler const*){}){}
    private:
    std::shared_ptr<TaskScheduler> self_reference;
    };
  4. TaskContext调用Repeat接口时，Dispatch将任务重新插入到TaskScheduler中
  5. 在TaskContext::Dispatch接口中，判断TaskScheduler是否还存在（weak_ptr.lock是否返回空？）
  6. 总之，利用shared_ptr和weak_ptr来实现对对象是否存在进行检测

利用shared_ptr
some(nullptr,{/这里清理资源/})
1. some对象生命周期结束，会自动清理资源

2024-07-11 该篇文章被 Cleofwine 归为分类: Game