std::auto_ptr 的最佳实践答案

【问题标题】：Best practice for std::auto_ptrstd::auto_ptr 的最佳实践
【发布时间】：2010-12-10 22:58:06
【问题描述】：

我刚刚习惯了使用 std::auto_ptr 的智能指针。

假设我想用 auto_ptr 和普通指针调用一个函数。

auto_ptr<uint32> data_smart(new uint32[123])]);
uint32 data_fix[123];
uint32* data_dumb = new uint32[123];

processData(data_smart);
processData(data_fix);
processData(data_dumb);

不重载的最佳做法是什么？拥有带有 uint32* 参数的 processData 函数？对于这种情况，我可以使用 .get() 将智能指针转换为 uint32* 吗？或者我应该怎么做？提前致谢！

【问题讨论】：

我担心你已经搞砸了，因为使用 auto_ptr 指向一个数组完全有理由让你着火。
auto_ptr 是委员会设计的经典例子。啊。改用 boost::scoped_ptr 和 boost::shared_ptr。
没有。忽略阵列使用 1 秒。 std::auto_ptr 用于指示所有权语义的转移，因此您使用不正确。它通常在方法 API 中指定，以指示如果您将对象传递给方法，则该方法将获得该对象的所有权。在这种情况下，您应该使用 data_fix （并且最好通过引用来传递 processesData()）

标签： c++ smart-pointers

【解决方案1】：

1.

auto_ptr<uint32> data_smart(new uint32[123])]);

不要那样做。 auto_ptr 仅适用于标量（它调用 delete 而不是 delete[]）。

2。 auto_ptr 拥有它指向的对象，因此除非您想将所有权传递给该函数（在您的代码中您没有），否则该函数应该接受一个普通指针。所以你应该把调用改为：

processData(data_smart.get());

为了明确表示data_smart 继续拥有该对象。

【讨论】：

【解决方案2】：

编辑：Noah Roberts 对您的问题的评论是这里更大的问题，但这回答了即使示例代码错误的问题....

...没有重载...

如果你想在不重载的情况下做到这一点，唯一适用于所有这些的选择是使方法采用哑指针参数。

对于这种情况，我可以将智能指针转换为 uint32* 吗？

没有。使用std::auto_ptr<t>::get()。

【讨论】：

嗯，它可以用模板来完成，这在技术上并不是“重载”。但是，当然，他们仍然遇到了严重的问题，即尝试使用错误类型的智能指针。

【解决方案3】：

首先，您不会使用指向数组的指针来初始化 auto_ptr。它不受支持，最终会导致内存泄漏。 std::auto_ptr 只处理单个对象。

如果您仍想使用 std::auto_ptr，但仅用于单个对象，您需要记住 std::auto_ptr 在复制构造函数中转移所有权。这意味着如果您按值传递 data_smart，则在您调用 processData 后，您的本地 auto_ptr (data_smart) 将不会保留任何内存。

最后，您可能想要使用 boost::scoped_array 或 boost::shared_array。

【讨论】：

“你最终会出现内存泄漏”应该是“你最终会出现未定义的行为”
我同意您对标准中的术语的看法，但未定义的行为是用于超出标准范围的任何内容的短语。使用“内存泄漏”作为替代不是表达未定义行为的最正式方式，但在这种情况下，我认为这是常识。
对不起，Vedran，但你错了。你会混淆内存管理器。一个简单的事实是，当你应该调用 'delete[]' 时调用 'delete' 可以而且经常会像在新的东西上调用 free() 一样糟糕。混乱的内存管理器会导致废话，这正是“未定义”的定义，例如，“当我尝试在我刚刚调用的这个看似无关的函数中创建向量时，我的代码崩溃了，但只有在我运行发布时在每月的第二个星期二构建？”
所以我明白了。比你纠正我。我必须承认我实际上从来没有遇到过这样的问题（因为我没有将 auto_ptr 用于数组 :)），但我想是时候清理一些 Tanenbaum 书籍了。

【解决方案4】：

最佳做法是不使用auto_ptr。它将在 C++0x 中弃用并由 std::unique_ptr 代替（参考：C++0x 标准草案，附录 D，第 10 段）。同时，替代方案包括std::tr1::shared_ptr 和boost::scoped_ptr。

但您的示例是一个数组，这些指针类型不是用于数组。你可以使用boost::shared_array。

但是标准本身没有数组智能指针。这可能是因为他们认为您应该改用std::vector（或者当您在编译时知道大小时，std::array 用于固定大小的数组）。鉴于此，您可以执行以下操作：

std::vector<uint32> dataVector;
data.reserve(123);

// or, if the size is always 123:
std::tr1::array<uint32, 123> dataArray;

现在，你可以调用你的函数来接受普通的uint32*，因为vectors 和std::tr1::arrays 都有方法可以让你以指向 C 样式数组的指针的形式访问数据：

processData(&dataVector[0]);
processData(dataArray.data());

如果您打算这样做，我会强烈建议添加边界检查。将第二个参数传递给processData，并带有数组的大小：

processData(&dataVector[0], dataVector.size());

如果你可以完全放弃 C 风格的指针/数组，更好的方法可能是通过引用传递：

void processData(std::vector<uint32>& data) {
    // process the data
}

// call it like this:
processData(dataVector);

但这仅适用于vectors，不适用于std::tr1::arrays 或任何其他容器。因此，更进一步，您可以使用接受迭代器的模板：

template <class AnIterator>
void processData(AnIterator begin, AnIterator end) {
    for (AnIterator it = begin; it != end; ++it) {
        // process each item
    }
}

// call it like this
processData(dataVector.begin(), dataVector,end());

// or like this
processData(dataArray.begin(), dataArray.end());

// or even like this (assume c_data is a C-style array):
processData(c_data, c_data + number_of_items_in_c_data);

最后一个有效，因为指向 C 样式数组的指针可以用作迭代器。

【讨论】：

【解决方案5】：

在您的情况下，使用向量是最安全的选择：

std::vector<uint32> data(123);

processData 的签名最好是：

void processData(const std::vector<uint32> & data);

不过，这个用得比较频繁：

void processData(uint32 * bytes, int length);

在这两种情况下，您都可以使用向量：

// 1
processData(data);

// 2
processData(data.data(), data.size());

【讨论】：

好的，对于快速解决方案，我将为我的数据使用自己的包装类，它是静态创建的并构造/破坏数据缓冲区。对于我的应用程序中不那么高速的部分，我将使用向量。

【解决方案6】：

不管你为什么要使用 auto 和dumb（如你所说的）指针指向同名函数的相同数据而不重载，auto_ptr 不能用于数组，因为它调用了错误的删除类型。

看看这个：http://learningcppisfun.blogspot.com/2007/05/custom-deleters-with-smart-pointers.html

还可以查看有关数组智能指针的 SO 问题：auto_ptr for arrays

【讨论】：

【解决方案7】：

data_smart 变量是三个变量中最愚蠢的，这让我很开心。也就是说，当该作用域结束时，auto_ptr 析构函数将在其指针上调用delete，而不是导致UB 的delete[]（这比可能来自data_dumb 的内存泄漏更糟糕）。

所以，重点是不要对数组使用 auto_ptr，而是使用向量。

关于真正的问题。首先，如果可能的话，使用引用参数而不是指针参数。如果这不可能，请使用裸指针，auto_ptr::get() 提供对底层指针的访问权限。

【讨论】：

【解决方案8】：

忽略已经 HAMMERED 不要在数组上使用 auto_ptr。

不重载的最佳做法是什么？

看来您的方法不会获得所有权，所以剩下的问题是它会改变吗？

拥有带有 uint32* 参数的 processData 函数？

processData( uint32* ) 这是一种选择，但可能不是最好的。
processData( uint32[123] ) 如果您不进行编辑（123 开始推送一些复制）。
processData( uint32 &[123] ) 引用并根据需要应用 const。

对于这种情况，我可以使用 .get() 将智能指针转换为 uint32* 吗？

您可以使用 get() 获取智能指针的指针内容，它已经“键入”，因此无需强制转换。

除此之外：这种原始级别的数据和操作应该在一个类中，您甚至可能不需要将应该是成员变量的内容传递给成员函数。

【讨论】：