使用 std::shared_ptr 接收变量作为参考的优缺点是什么？答案

【问题标题】：What are the pros and cons of receiving a variable as a reference with std::shared_ptr?使用 std::shared_ptr 接收变量作为参考的优缺点是什么？
【发布时间】：2019-12-13 17:39:12
【问题描述】：

我只是想知道以下将在func1 内部创建的指针变量传递给调用者（func2）的方法是否是正确的方法。如果正确，返回func2时会释放内存吗？如果这是一个坏主意，为什么会这样？

int & func1()
{
  std::shared_ptr<int> d = std::make_shared<int>(50);
  return *d;
}


void func2(){

    int & dd = func1();   

}

这是一个简化的代码。我假设d 的大小很大（例如图片）。

添加：我意识到以下也有效。每种方法的优点和缺点是什么？

std::shared_ptr<int> & func1()
{
  std::shared_ptr<int> d = std::make_shared<int>(50);
  return d;
}

void func2()
{  
    std::shared_ptr<int> & dd = func1();   
}

【问题讨论】：

简单地使用共享指针有什么问题？为什么需要参考？返回对在函数内部创建的局部变量的引用是自找麻烦。
您可能还想在此处添加 C++ 标签以获得更多关注
感谢您的评论！ shared_ptr 有一个控制块。我认为仅返回 shared_ptr 将需要额外的成本来复制控制块。简单地返回共享指针好吗？
只有一个指向对象的实例，它是在您的 make_shared 调用期间创建的。返回 shared_ptr 的副本不会创建指针指向的对象的另一个实例。
在这两种情况下，func1 返回一个悬空引用，指向一个已经被销毁的对象。任何实际使用该引用的尝试都会表现出未定义的行为。不清楚为什么首先需要shared_ptr，但如果你觉得需要，只需按值返回，就像std::make_shared 一样。

标签： c++ c++11 pass-by-reference smart-pointers

【解决方案1】：

我想对此做一个简单的评论，但要说的太多了。这是数学家 1975 评论的精确性，我认为这是一个很好的观点。

我认为仅仅返回 shared_ptr 将需要额外的成本来复制控制块。

您可能想看看 (N)RVO/copy elision，这正是避免这种事情的机制：https://en.cppreference.com/w/cpp/language/copy_elision。

长话短说：返回它不会复制它，而是会在调用者的站点就地构建它。没有性能成本！

我制作了一个基本的实时示例，展示了 (N)RVO 的工作原理，可在此处获取：http://coliru.stacked-crooked.com/a/8a32afc3775c685e

编辑：如果它可以帮助澄清这一切的过程，I've written an article 关于复制省略和 [N]RVO。

【讨论】：

【解决方案2】：

这两个例子都很糟糕。你不能使用func1 的返回值，它们总是悬空引用。

int & func1()
{
  std::shared_ptr<int> d = std::make_shared<int>(50);
  return *d;
} // d is the only owner when it is destroyed, *d is also deleted

std::shared_ptr<int> & func1()
{
  std::shared_ptr<int> d = std::make_shared<int>(50);
  return d;
} // d is destroyed here

我假设d 的大小很大

你错了。 d 所指向的对象的大小与d 的大小无关，就像原始指针一样。

例如

#include <iostream>
#include <memory>

struct Huge
{
    int data[100000];
};

int main()
{
    std::cout << sizeof(int) << std::endl 
        << sizeof(int*) << std::endl 
        << sizeof(std::shared_ptr<int>) << std::endl 
        << sizeof(std::unique_ptr<int>) << std::endl
        << sizeof(Huge) << std::endl 
        << sizeof(Huge*) << std::endl 
        << sizeof(std::shared_ptr<Huge>) << std::endl 
        << sizeof(std::unique_ptr<Huge>) << std::endl;
}

for me 结果

我意识到以下也有效

如果按工程，您的意思是“被 C++ 编译器接受”，那么是的。如果您使用返回的引用，它们都会导致未定义的行为，所以我会说它们绝对不起作用。

【讨论】：