std::unique_ptr 和 std::shared_ptr 作为虚函数的参数

Question

我正在设计一个基于 virtual 方法的 C++ 类接口，以便能够提供扩展点。

许多这些公共方法需要heap 分配的对象作为参数。

由于我正在使用现代 C++ 模式，因此我打算为此使用 std::unique_ptr 或 std::shared_ptr，但我对它们都存有疑问。

使用 std::unique_ptr 看起来像这样：

class IFoo {
  virtual void doSomethingWithUser(std::unique_ptr<User> user) = 0;
}

强制调用者提供std::unique_ptr 有缺点：

• 调用者无法对提供的用户执行任何操作，因为它必须被移动
• 如果任何doSomethingWithUser 实现需要将用户存储在某个容器中，则不能从std::shared_ptr 构造

对所有公共方法使用std::shared_ptr 可以解决问题，但我们必须支付额外的内存空间以及引用计数的原子递增和递减。

有什么我可以遵循的经验法则吗？

Answer 1

如果doSomethingWithUser 不需要所有权，则不应将其转移到此方法。

确实，复制共享指针或移动唯一指针有效地转移了资源的所有权。

您的函数参数应该反映您对所传递资源的假定所有权的意图。

如果您只需要观察该值并可能对其进行变异，则应将非拥有句柄传递给您的函数。

如果您需要使资源保持活动状态并可能删除它，那么您应该传递一个拥有句柄，无论它是共享它的唯一所有权。

在您的情况下，函数的名称告诉我您需要“与用户做某事”，而不包含它通过调用者的生命周期。所以你应该传递一个非拥有的句柄。该句柄可以是User* 或User&，甚至是std::reference_wrapper<User> 或boost::optional<User&>，具体取决于您的需要。

你的接口确实应该表达一个对象应该能够做什么，并且确实强制每个函数应该采用什么参数，但是你的接口还应该表达它对其参数的所有权。

我通常更喜欢引用，因为它们确保它不能为空并且与自动存储中的对象一起工作。有些人可能会争辩说他们更喜欢将原始指针作为非空非拥有句柄，但我强烈不同意这一点，因为它们强制使用 &object 语法并允许为空。

非拥有原始指针没有错。但是，在现代 C++ 中不应使用原始拥有指针。