何时通过指针或 shared_ptr 传递答案

【问题标题】：When to pass by pointer or shared_ptr何时通过指针或 shared_ptr 传递
【发布时间】：2016-07-17 21:46:12
【问题描述】：

关于通过引用或指针传递以及何时使用指针的问题有很多。

到目前为止我对该主题的理解是以下规则：

总是尝试通过引用传递
如果必须通过指针传递（仅使用指针）

在我的例子中，我必须使用指针来保留多态行为，因为我将传递的对象存储到向量中以供以后使用（这是一个“添加”方法）。
见：C++ Overridden method not getting called

我已阅读：

shared_ptr by reference or by value? 专门讨论了传递 shared_ptrs
Passing shared pointers as arguments 告诉我，如果我试图转移所有权，我应该只通过 shared_ptr，但后来又说我应该通过引用传递
Should I use std::shared pointer to pass a pointer? 这几乎告诉了我上一个问题告诉我的内容，但在 unique_ptr 的上下文中

所以我的问题是：
如果我试图传递一个已包含在 shared_ptr 中的指针以添加到向量中，我应该

传递对要添加到向量中的 shared_ptr 的引用（因为其他方法不实用）

或

使用 shared_ptr::get 获取实际指针，传递该指针，使用 shared_ptr::reset 重新包装它，然后将其添加到向量中？（因为如果我要转移所有权，我应该只传递智能指针）

代码：

//method definition
void addToVector(shared_ptr<Object>& obj) {
    myVector.push_back(obj);
}
//call
shared_ptr<Object> myObj = make_shared<Object>();
addToVector(myObj);

或

//method definition
void addToVector(Object* obj) {
    shared_ptr<Object> toAdd;
    toAdd.reset(obj);
    myVector.push_back(toAdd);
}
//call
shared_ptr<Object> myObj = make_shared<Object>();
addToVector(myObj.get());

【问题讨论】：

这取决于，你需要给我们指向对象的生命周期。
“始终尝试通过引用传递”的“规则”不是我想遵循的规则。通过引用传递本机数据类型（如 int 或 double）没有意义，除非函数应该修改值。
@RichardCritten 指向的对象将持续到程序结束
关于你的最后一个例子，这实际上很糟糕，会导致未定义的行为。你突然有两个不同的 std::shared_ptr 对象包装同一个指针，彼此不知道。如果一个上的引用计数器变为零，则内存被删除，但另一个共享指针对象仍然有一个指向（现在已删除）对象的指针。
@Yidna：不会有任何区别。你说过，对象一直持续到程序结束。如果这是真的，那么无论对象是否被向量引用，它都保持为真。所以使用shared_ptr 是没有意义的，因为shared_ptr 的全部目的是管理对象的生命周期，实际上您已经说过这些对象不需要管理它们的生命周期。

标签： c++ pointers vector reference shared-ptr

【解决方案1】：

当我将传递的对象存储到向量中以供以后使用时，我必须使用指针来保留多态行为

如果将指向对象存储在向量中，则不会保留多态行为。

我应该...使用 shared_ptr::get 获取实际指针，传递该指针，使用 shared_ptr::reset 重新包装它，然后将其添加到向量中吗？

没有。共享指针可能不获取已由另一个共享指针拥有的指针的所有权。这将有未定义的行为。

（因为只有在转让所有权时我才应该传递智能指针）

如果您打算存储指向对象的共享指针，那么您正在转让（共享）所有权。如果这是您的意图，则将 const 引用传递给共享指针，如链接答案中所述。

如果您不打算共享所有权，那么存储共享指针不是您应该做的。您可能想要存储引用包装器、裸指针或弱指针。您应该如何将引用传递给函数，将取决于您选择如何处理它。

【讨论】：

将我原来的问题编辑为“存储”而不是“添加”以更好地反映我的意图。
@Yidna 不是在“复制”吗？无论如何，我改变了答案以反映这一点。
是的，它曾经说“因为我正在复制传递的对象”，但这并不能准确反映我的意思，所以我将其更改为“存储传递的对象”，因为这允许对于是否复制值、复制引用或复制指针的歧义。
我会接受这个答案，但我会补充一点，我最终使用了@JoachimPileborg 推荐的weak_ptr
@Yidna 我稍微扩展了答案，包括提到弱指针。

【解决方案2】：

第二个例子是未定义的行为，所以根本不能被认为是一种有效的方法：

void addToVector(Object* obj) {
    shared_ptr<Object> toAdd;
    toAdd.reset(obj); // n.b. could just use shared_ptr(obj) ctor
    myVector.push_back(toAdd);
}
shared_ptr<Object> myObj = make_shared<Object>();
addToVector(myObj.get()); // UB

发生的情况是 myObj 拥有它的所指对象，然后您使用 get() 形成指向该所指对象的原始指针，然后您在 addToVector() 中创建一个具有相同所指对象的新 shared_ptr。现在你有两个智能指针指向同一个对象，但是这两个智能指针不知道彼此，所以每个都会销毁对象，这是双释放的，这是未定义的行为。

【讨论】：