使用带有自定义删除器的shared_ptr使HANDLE RAII兼容

Question

我最近在 SO 上发布了有关 RAII 的一般问题。 但是，我的 HANDLE 示例仍然存在一些实现问题。

HANDLE 在 windows.h 中被类型定义为 void *。因此，正确的 shared_ptr 定义必须是

std::tr1::shared_ptr<void> myHandle (INVALID_HANDLE_VALUE, CloseHandle);

示例 1 CreateToolhelp32Snapshot：返回 HANDLE 并有效。

const std::tr1::shared_ptr<void> h
    (CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPPROCESS, NULL), CloseHandle);

当我在定义中使用 void （正确的方法是什么？）时，当我尝试使用此指针调用更多 winapi 命令时，问题仍在继续。它们功能正常，但很丑，我确信必须有更好的解决方案。

在以下示例中，h 是通过顶部定义创建的指针。

示例 2 OpenProcessToken：最后一个参数是 PHANDLE。与演员阵容中等丑陋。

OpenProcessToken(GetCurrentProcess(), TOKEN_ADJUST_PRIVILEGES | TOKEN_QUERY,
    (PHANDLE)&h);

示例 3 Process32First：第一个参数是 HANDLE。真的很难看。

Process32First(*((PHANDLE)&h), &pEntry);

示例 4 与常量 HANDLE 的简单比较。真的很难看。

if (*((PHANDLE)&h) == INVALID_HANDLE) { /* do something */ }

为 HANDLE 创建正确的共享指针的正确方法是什么？

Answer 1

示例 1 正确，

示例 2 错误。通过盲目转换为 PHANDLE，shared_ptr 逻辑被绕过。它应该是这样的：

HANDLE h;
OpenProcessToken(...., &h);
shared_ptr<void> safe_h(h, &::CloseHandle);

或者，分配给预先存在的shared_ptr：

shared_ptr<void> safe_h = ....
{
  HANDLE h;
  OpenProcessToken(...., &h);
  safe_h.reset(h, &::CloseHandle);
}//For extra safety, limit visibility of the naked handle

或者，创建您自己的、安全的OpenProcessToken版本，它返回一个共享句柄而不是获取PHANDLE：

// Using SharedHandle defined at the end of this post
SharedHandle OpenProcess(....)
{
    HANDLE h = INVALID_HANDLE_VALUE;
    ::OpenProcessToken(...., &h);
    return SharedHandle(h);
}

示例3：不需要走这些弯路。这应该没问题：

Process32First(h.get(), ...);

示例 4：同样，不要绕道：

if (h.get() == INVALID_HANDLE){...}

为了让事情变得更好，您可以输入类似以下内容的 typedef：

typedef shared_ptr<void> SharedHandle;

或者更好的是，如果要使用 CloseHandle() 关闭所有句柄，请创建一个包含 Shared_ptr 的 SharedHandle 类并自动提供正确的删除器：

// Warning: Not tested. For illustration purposes only
class SharedHandle
{
public:
  explicit SharedHandle(HANDLE h) : m_Handle(h, &::CloseHandle){};
  HANDLE get()const{return m_Handle.get();}

  //Expose other shared_ptr-like methods as needed
  //...

private:
  shared_ptr<void> m_Handle;
};

Answer 2

不要为此而烦恼shared_ptr，使用ATL::CHandle。

原因如下：

• 当您看到 CHandle 时，您就知道它是句柄的 RAII 包装器。
• 当您看到 shared_ptr 时，您不知道它是什么。
• CHandle 不会共享所有权（但是在某些情况下您可能需要共享所有权）。
• CHandle 是 Windows 开发堆栈的标准。
• CHandle 比带有自定义删除器的 shared_ptr 更紧凑（更少的打字/读取）。

Answer 3

看一下 boost 2：shared_ptr 包装资源句柄

Answer 4

这是我的替代方案，这非常好，除了您需要始终在 .get() 之后取消引用并且需要函子或 lambda：

template<typename HandleType, typename Deleter>
std::shared_ptr<HandleType> make_shared_handle(HandleType _handle, Deleter _dx)
{
    return std::shared_ptr<HandleType>(new HandleType(_handle), _dx);
}

然后：

auto closeHandleDeleter = [](HANDLE* h) {
    ::CloseHandle(*h);
    delete h;
};
std::shared_ptr<HANDLE> sp = make_shared_handle(a_HANDLE, closeHandleDeleter);
f_that_takes_handle(*sp.get());

我最喜欢的是没有额外的工作要做访问它：

std::weak_ptr<HANDLE> wp = sp; // Yes. This could make sense in some designs.

当然，辅助函数适用于任何类似的句柄类型。