10 April 2022

C++ 核心指南目录

理由:

智能指针能传递所有权或共享所有权。只有在需要所有权机制的时候使用。不对生存周期进行操作的函数,应该只接受原始指针 T* 或引用 T&

函数的参数是智能指针的话,就要求调用它的地方也使用智能指针。函数应该能以各种方式接受对象,而不能依靠智能指针,因为智能指针需要相应的生存周期管理。

使用共享指针做参数,会产生潜在的运行时成本。

例子

// accepts any int*
void f(int*);

// can only accept ints for which you want to transfer ownership
void g(unique_ptr<int>);

// can only accept ints for which you are willing to share ownership
void g(shared_ptr<int>);

// doesn't change ownership, but requires a particular ownership of the caller
void h(const unique_ptr<int>&);

// accepts any int
void h(int&);

坏例子:

#include <memory>
// callee
void f(shared_ptr<int>& w)
{
    // ...
    cout << *w << endl; // only use of w -- the lifetime is not used at all
    // ...
};

// caller
int main()
{
    shared_ptr<int> my_widget = make_shared<int>(111);
    f(my_widget);

    //int* stack_widget =  new int(111);;
    //f(stack_widget);
    // error: invalid initialization of reference of type
    // 'std::shared_ptr<int>&' from expression of type 'int*'
    //26 |     f(stack_widget);
    //   |       ^~~~~~~~~~~~
    // note: in passing argument 1 of 'void f(std::shared_ptr<int>&)'
    // 12 | void f(shared_ptr<int>& w)
    //    |        ~~~~~~~~~~~~~~~~~^
    return 0;
}
111

好例子:

#include <memory>
// callee
void f(int& w)
{
    // ...
    cout << w << endl;
    // ...
};

// caller
int main()
{
    shared_ptr<int> my_widget = make_shared<int>(111);
    f(*my_widget);

    int stack_widget = 222;
    f(stack_widget); // ok -- now this works

    return 0;
}
111
222

注意

大部分的悬空指针(dangling pointer)问题都能静态检测到。函数参数的生存期持续到函数调用结束,所以没有太多指针生存期问题。

强化

  • (简单)如果一个函数接受智能指针类型,但是这个函数只调用 operator*operator-> 以及 get() 。建议使用 T*T&
  • 如果一个参数是可复制、可移动的智能指针类型,但是在函数体或进一步的调用中没有被复制或移动,那么,就不需要所有权机制。建议使用 T*T&