最佳实践：如何获取对象的唯一标识符

Question

我有几个对象，需要为它们生成一个唯一标识符，在每个对象的生命周期内不会更改/重复。

基本上我想要获得/生成我的对象的唯一标识符，类似于这样

int id = reinterpret_cast<int>(&obj);

int id = (int)&obj;

我明白上面的代码是个坏主意，因为 int 可能不够大来存储地址等信息。

那么，获取对象的唯一标识符的最佳实践是什么，这将是一个可移植的解决方案？

- deimus

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你可以使用“size_t”，它应该与指针类型一样大。例如，如果你只需要检查是否相同/不同，为什么不直接存储指针本身呢？ - David Rodríguez - dribeas

如果您的ID不需要在程序运行或地址空间边界之间持久存在，那么地址就可以胜任。uintptr_t是足够大的整数类型。 - jthill

Answer 1

根据您对“唯一性”的要求，有几种选择：

• 如果您可以接受在一个地址空间（“在一个程序执行中”）内唯一，并且您的对象保持在内存中，那么指针是可以的。但是有陷阱：如果您的对象位于容器中，则每次重新分配都可能更改您的对象的标识，并且如果允许复制对象，则从某些函数返回的对象可能已在相同的地址处创建。
• 如果您需要更全局的唯一性，例如因为您正在处理通信程序或持久数据，请使用GUIDs / UUIds，例如boost.uuid。
• 您可以从某些静态计数器创建唯一的整数，但要注意以下陷阱：
  • 确保您的增量是原子的
  • 防止复制或创建自定义的复制构造函数、赋值语句。

就我个人而言，每当我负担得起时，我的选择总是UUID，因为它们为我提供了一些放心，不必考虑所有的陷阱。

- dhavenith

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如果以“变量”和“值”的术语来思考，那么第一个要点实际上是这样说的：如果您需要变量的唯一标识符，以便没有两个变量具有相同的ID，则可以使用它们的地址；如果您需要为值提供唯一标识符，以便没有两个变量包含具有相同ID的值，则使用变量的地址将无法起作用。 - Joker_vD

Answer 2

如果对象需要唯一标识，您可以在构造函数中生成唯一ID：

struct Obj
{ 
   int _id;
   Obj() { static int id = 0; _id = id++; }
};

你需要决定如何处理副本/分配（相同id - 上述方法可行 / 不同id的话 - 你需要一个复制构造函数和可能是静态类成员而不是静态局部变量）。

- Luchian Grigore

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如果应用程序是多线程的，那么这需要进行同步，例如在Windows中使用InterlockedIncrement。 - Steve Townsend

如果int是32位的，并且您打算无限运行此过程，则应准备处理负ID（或将其设置为无符号），并处理回绕到零（因此在创建新对象/ ID时必须检查ID的唯一性）。另外，为了保险起见，我会将零作为无效句柄。 - mark

Answer 3

当我调查这个问题时，我很快就找到了Boost UUID库（通用唯一标识符，http://www.boost.org/doc/libs/1_52_0/libs/uuid/）。然而，随着我的项目不断发展，我转向了Qt的GUID库（全局唯一标识符，https://doc.qt.io/qt-5/quuid.html）。

对我来说，学到的一课是要开始声明自己的UUID类并隐藏实现，以便以后可以切换到你认为合适的任何类。

希望这能有所帮助。

- hcc23

Answer 4

如果您的对象是一个类，那么您可以拥有一个静态成员变量，将其初始化为0。然后在构造函数中，您将此值存储到类实例中并递增静态变量：

class

Indexed
{
public:
   Indexed() :
       m_myIndex( m_nextIndex++ )
   { }

   int getIndex() const
   { return m_myIndex; }

private:
   const int m_myIndex;
   static int m_nextIndex;
};

- Crog

Answer 5

使用对象地址作为唯一标识符似乎不是一个坏主意。为什么要将其强制转换为整数？只需使用==比较指针即可：

MyObject *obj1, *obj2;
...
if (obj1 == obj2) ...

当然，如果您需要将 ID 写入数据库或类似情况，则此方法无效。指针的相同值在多次运行之间是可能的。另外，请不要重载比较操作符（==）。

- Audrius Meškauskas

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obj1 == obj2 是未定义行为。 - Luchian Grigore

@LuchianGrigore 我不明白这会导致未定义的行为。您能否详细说明一下（并提供圣标准的参考）？ - Agentlien

这只是一个代码片段，不是一个完整的程序。我现在添加了“...”以明确需要更多的代码行。 - Audrius Meškauskas

@LuchianGrigore 好吧，但是... 我至少认为他指的是在声明和检查之间加上// 在此处执行更多操作...。 - Agentlien

@LuchianGrigore 这导致他更新了他的帖子，所以我想这是一件好事。 :) 不过在将来，如果您添加了有关开始出了什么问题的解释，那可能会更有帮助。 ;) - Agentlien

Answer 6

如果您需要在分布式环境中使用唯一标识符，请使用boost::uuid。

- Sergei Nikulov