API tools faq
paste
Advertisement
kutuzzzov

Урок 4 умный указатель weak_ptr

kutuzzzov
Apr 4th, 2023
1,444
0
Never
Add comment
Not a member of Pastebin yet? Sign Up, it unlocks many cool features!
C++ 9.14 KB | None | 0 0
raw download clone embed print report
  1. #include <cassert>
  2. #include <iostream>
  3. #include <memory>
  4. #include <string>
  5. #include <string_view>
  6. #include <unordered_map>
  7. #include <map>
  8.  
  9. using namespace std::string_literals;
  10.  
  11. template <typename Key, typename Value, typename ValueFactoryFn>
  12. class Cache {
  13. public:
  14.     // Создаёт кэш инициализированный фабрикой значений, созданной по умолчанию
  15.     Cache() = default;
  16.  
  17.     // Создаёт кэш, инициализированный объетом, играющим роль фабрики,
  18.     // создающей (при помощи operator() значение по его ключу)
  19.     // Фабрика должна вернуть shared_ptr<Value> либо unique_ptr<Value>.
  20.     // Пример использования:
  21.     // shared_ptr<Value> value = value_factory(key);
  22.     explicit Cache(ValueFactoryFn value_factory) : value_factory_(value_factory) {
  23.         // Реализуйте конструктор самостоятельно
  24.     }
  25.  
  26.     // Возвращает закешированное значение по ключу. Если значение отсутствует или уже удалено,
  27.     // оно должно быть создано с помощью фабрики и сохранено в кэше.
  28.     // Если на объект нет внешних ссылок, он должен быть удалён из кэша
  29.     std::shared_ptr<Value> GetValue(const Key& key) {
  30.         if (cache_.count(key) == 0) {
  31.             std::shared_ptr<Value> output = value_factory_(key);
  32.  
  33.             std::weak_ptr wp_value{output};
  34.  
  35.             assert(!wp_value.expired());  // remove this
  36.  
  37.             cache_[key] = wp_value;
  38.  
  39.             return output;
  40.         }
  41.  
  42.         std::weak_ptr<Value> wp_value = cache_.at(key);
  43.  
  44.         if (wp_value.expired()) {
  45.             std::shared_ptr<Value> output = value_factory_(key);
  46.             cache_[key] = std::weak_ptr{output};
  47.             return output;
  48.         }
  49.  
  50.         assert(!wp_value.expired());  // remove this
  51.  
  52.         return wp_value.lock();
  53.     }
  54.  
  55.    
  56. private:
  57.     std::map<Key, std::weak_ptr<Value>> cache_;
  58.     ValueFactoryFn value_factory_;
  59. };
  60.  
  61. // Пример объекта, находящегося в кэше
  62. class Object {
  63. public:
  64.     explicit Object(std::string id)
  65.         : id_(std::move(id))  //
  66.     {
  67.         using namespace std;
  68.         cout << "Object '"sv << id_ << "' has been created"sv << endl;
  69.     }
  70.  
  71.     const std::string& GetId() const {
  72.         return id_;
  73.     }
  74.  
  75.     ~Object() {
  76.         using namespace std;
  77.         cout << "Object '"sv << id_ << "' has been destroyed"sv << endl;
  78.     }
  79.  
  80. private:
  81.     std::string id_;
  82. };
  83.  
  84. using ObjectPtr = std::shared_ptr<Object>;
  85.  
  86. struct ObjectFactory {
  87.     ObjectPtr operator()(std::string id) const {
  88.         return std::make_shared<Object>(std::move(id));
  89.     }
  90. };
  91.  
  92. void Test1() {
  93.     using namespace std;
  94.     ObjectPtr alice1;
  95.     // Кэш, объектов Object, создаваемых при помощи ObjectFactory,
  96.     // доступ к которым предоставляется по ключу типа string
  97.     Cache<string, Object, ObjectFactory> cache;
  98.  
  99.     // Извлекаем объекты Alice и Bob
  100.     alice1 = cache.GetValue("Alice"s);
  101.     auto bob = cache.GetValue("Bob"s);
  102.     // Должны вернуться два разных объекта с правильными id
  103.     assert(alice1 != bob);
  104.     assert(alice1->GetId() == "Alice"s);
  105.     assert(bob->GetId() == "Bob"s);
  106.  
  107.     // Повторный запрос объекта Alice должен вернуть существующий объект
  108.     auto alice2 = cache.GetValue("Alice"s);
  109.     assert(alice1 == alice2);
  110.  
  111.     // Указатель alice_wp следит за жизнью объекта Alice
  112.     weak_ptr alice_wp{alice1};
  113.     alice1.reset();
  114.     assert(!alice_wp.expired());
  115.     cout << "---"sv << endl;
  116.     alice2.reset();
  117.     // Объект Alice будет удалён, так как на него больше не ссылаются shared_ptr
  118.     assert(alice_wp.expired());
  119.     cout << "---"sv << endl;
  120.     // Объект Bob будет удалён, после разрушения указателя bob
  121.  
  122.     alice1 = cache.GetValue("Alice"s);  // объект 'Alice' будет создан заново
  123.     cout << "---"sv << endl;
  124. }
  125.  
  126. struct Book {
  127.     Book(std::string title, std::string content)
  128.         : title(std::move(title))
  129.         , content(std::move(content)) {
  130.     }
  131.  
  132.     std::string title;
  133.     std::string content;
  134. };
  135.  
  136. // Функциональный объект, загружающий книги из unordered_map
  137. class BookLoader {
  138. public:
  139.     using BookStore = std::unordered_map<std::string, std::string>;
  140.  
  141.     // Принимает константную ссылку на хранилище книг и ссылку на переменную-счётчик загрузок
  142.     explicit BookLoader(const BookStore& store, size_t& load_count) : book_store_(store), load_count_(load_count) {
  143.         // Реализуйте конструктор самостоятельно
  144.     }
  145.  
  146.     // Загружает книгу из хранилища по её названию и возвращает указатель
  147.     // В случае успешной загрузки (книга есть в хранилище)
  148.     // нужно увеличить значения счётчика загрузок load_count, переданного в конструктор, на 1.
  149.     // Если книга в хранилище отсутствует, нужно выбросить исключение std::out_of_range,
  150.     // а счётчик не увеличивать
  151.     std::shared_ptr<Book> operator()(const std::string& title) const {
  152.         // Заглушка, реализуйте метод самостоятельно
  153.         if (book_store_.count(title) == 0) {
  154.             throw std::out_of_range("no such title in book store"s);
  155.         }
  156.  
  157.         load_count_++;
  158.         return std::make_shared<Book>(title, book_store_.at(title));
  159.     }
  160.  
  161. private:
  162.     // Добавьте необходимые данные и/или методы
  163.     const BookStore& book_store_;
  164.     size_t& load_count_;
  165. };
  166.  
  167. void Test2() {
  168.     using namespace std;
  169.     // Хранилище книг.
  170.     BookLoader::BookStore books{
  171.         {"Sherlock Holmes"s,
  172.          "To Sherlock Holmes she is always the woman. I have seldom heard him mention her under any other name."s},
  173.         {"Harry Potter"s, "Chapter 1. The boy who lived. ...."s},
  174.     };
  175.     using BookCache = Cache<string, Book, BookLoader>;
  176.  
  177.     size_t load_count = 0;
  178.     // Создаём кэш, который будет использщовать BookLoader для загрузки книг из хранилища books
  179.     BookCache book_cache{BookLoader{books, load_count}};
  180.  
  181.     // Загруженная книга должна содержать данные из хранилища
  182.     auto book1 = book_cache.GetValue("Sherlock Holmes"s);
  183.     assert(book1);
  184.     assert(book1->title == "Sherlock Holmes"s);
  185.     assert(book1->content == books.at(book1->title));
  186.     assert(load_count == 1);
  187.  
  188.     // Повторный запрос книги должен возвращать закешированное значение
  189.     auto book2 = book_cache.GetValue("Sherlock Holmes"s);
  190.     assert(book2);
  191.     assert(book1 == book2);
  192.     assert(load_count == 1);
  193.  
  194.     weak_ptr<Book> weak_book{book1};
  195.     assert(!weak_book.expired());
  196.     book1.reset();
  197.     book2.reset();
  198.     // Книга удаляется, как только на неё перестают ссылаться указатели вне кэша
  199.     assert(weak_book.expired());
  200.  
  201.     book1 = book_cache.GetValue("Sherlock Holmes"s);
  202.     assert(load_count == 2);
  203.     assert(book1);
  204.  
  205.     try {
  206.         book_cache.GetValue("Fifty Shades of Grey"s);
  207.         // BookLoader выбросит исключение при попытке загрузить несуществующую книгу
  208.         assert(false);
  209.     } catch (const std::out_of_range&) {
  210.         /* Всё нормально. Такой книги нет в книгохранилище */
  211.     } catch (...) {
  212.         cout << "Unexpected exception"sv << endl;
  213.     }
  214.     // Счётчик загрузок не должен обновиться, так как книги нет в хранилище
  215.     assert(load_count == 2);
  216.  
  217.     // Добавляем книгу в хранилище
  218.     books["Fifty Shades of Grey"s] = "I scowl with frustration at myself in the mirror..."s;
  219.  
  220.     try {
  221.         auto book = book_cache.GetValue("Fifty Shades of Grey"s);
  222.         // Теперь книга должна быть успешно найдена
  223.         assert(book->content == books.at("Fifty Shades of Grey"s));
  224.     } catch (...) {
  225.         assert(false);
  226.     }
  227.     // Счётчик загрузок должен обновиться, так как книги есть в хранилище
  228.     assert(load_count == 3);
  229. }
  230.  
  231. int main() {
  232.     Test1();
  233.     Test2();
  234. }
Advertisement
Add Comment
Please, Sign In to add comment
Advertisement
Public Pastes
Advertisement
We use cookies for various purposes including analytics. By continuing to use Pastebin, you agree to our use of cookies as described in the Cookies Policy.  OK, I Understand
Not a member of Pastebin yet?
Sign Up, it unlocks many cool features!