是否使用unique_ptr作为所有权和原始指针

Use unique_ptr for ownership and raw pointer otherwise?

本文关键字：所有权 原始 指针 ptr unique 是否      更新时间：2023-10-16

我是C++11，正在编写一些代码。我有

class X { /* */ };
class A {
std::vector<X*> va_x;
};
class B {
std::vector<X*> vb_x;
std::vector<A> vb_a;
};

A类中"va_X"的X*s指向B类中"vb_X"也指向的对象。

现在我想使用智能指针。对我来说，很明显，类B拥有由X*指向的对象的所有权(特别是因为我的A实例属于B)

所以我应该在B:中对X使用unique_ptr

class B {
std::vector<unique_ptr<X>> vb_x;
std::vector<A> vb_a;
};

我的问题是，我应该为A班做什么？我应该保留原始指针吗？通过这样做，在我的单元测试中，我必须承认这会导致尴尬的事情(imo)，例如(不要担心封装，这不是重点)：

unique_ptr<X> x(new X());
A a;
a.va_x.push_back(&(*x)); //awkward, but what else can I do?
A.vb_a.push_back(a); //ok
B.vb_x.push_back(move(x)); //ok

您可以使用x.get()，它将返回内部指针。

除此之外，是的，使用原始指针来处理非拥有引用是可行的，另请参阅此问题。

正如Xeo在回答中所说，解决方案通常是使用x.get()。

有一个FILE的例子，它在需要访问时使用x.get()：

void file_deleter(FILE *f)
{
fclose(f);
}
[...]
{
std::unique_ptr<FILE, decltype(&file_deleter)>
f(fopen("/tmp/test.tmp", "rw"), &file_deleter);
// read/write use f.get() as in:
fread(buf, 1, sizeof(buf), f.get());
fwrite(buf, 1, sizeof(buf), f.get());
// fclose() gets called in the deleter, no need to do anything
}

但是，在您的情况下，您需要使用x.release()。

A a;
{
unique_ptr<X> x(new X());
a.va_x.push_back(&(*x)); // this is wrong
}
// here a[0] is a dangling pointer

&(*x)将获得原始指针并在a矢量中进行复制。但是，当unique_ptr<>超出作用域时，该指针将被删除。因此，在}之后，a向量中的指针不再是好的(尽管它可能会工作一段时间。)

传输裸指针的正确方法是使用release()函数，如下所示：

a.va_x.push_back(x.release()); // this works

在这一行之后，指针仅在a向量中。它是从唯一指针中发布的，其理念是调用方现在负责管理该资源。

重要提示：push_back()可能抛出(bad_alloc)，如果发生这种情况，则资源将丢失。为了避免这个问题(以防您的软件捕获bad_alloc并继续运行)，您需要首先在向量中保留空间，如下所示：

a.va_x.reserve(a.va_x.size() + 1);  // malloc() happens here
a.va_x.push_back(x.release());      // no `bad_alloc` possible here

这样，当资源仍然附加到unique_ptr时，bad_alloc将发生在该语句上，并且在出现异常时不会泄漏它。

尽管如此，你可能需要一个shared_ptr。这些可以毫无问题地复制。unique_ptr更适用于一次被分配然后被遗忘的资源，一个函数返回或一个对象被删除。当涉及(许多)副本时，shared_ptr更有意义。

class X
{
typedef std::shared_ptr<X> pointer_t;
[...]
}
class A
{
std::vector<X::pointer_t> va_x;
}
X::pointer_t x(new X());
A a;
a.va_x.push_back(x); // much cleaner and the pointer is still managed
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