在*现代* C++ 中我应该如何管理*无主*指针？

Question

在 modern C++ 中，我应该如何管理 unowned 指针？ 我在想类似

weak_ptr

代表

unique_ptr

，但这似乎不存在。

示例

例如，如果我有一个类

A

拥有一个指针，我应该使用

unique_ptr<X>

而不是旧的

X*

指针，例如

class A
{
    std::unique_ptr<X> _myX;
};

但是如果我有另一个类

B

使用这个指针，我在这里该怎么办？使用 C 风格指针我会这样做：

class B
{
    X* _someX;
};

这似乎是正确的，但从代码中并不明显看出我引用了另一个对象的指针（例如读者可能认为我可以不使用智能指针）。

我考虑过以下几点

• std::shared_ptr<X>

  - 似乎浪费了引用计数，因为

  A

  保证比

  B

  更长寿。

• std::weak_ptr<X>

  - 仅适用于

  shared_ptr

• X&

  - 仅当 X& 在 B 的构造函数中可用时才有效

这似乎是一个明显的问题，如果之前有人问过这个问题，我们深表歉意。我环顾四周，看到了 this 问题，但不幸的是，OP 在一种特定情况下询问“可以使用 X* 吗”。我正在寻找我通常应该做什么而不是X*，（如果有的话！）。

Answer 1

Bjarne Stroustrup

对此事进行了权衡。

指针非常擅长指向“事物”，而

T* 是一个非常好的表示法……指针不擅长的是代表所有权

他提出两个建议：

考虑
• T*

   在现代 C++ 中表示“指向 

  T

   的非拥有指针”

如果您希望变量声明
• 明确记录

  这种非所有权，请使用

  template<typename T> using observer_ptr = T*;。

Answer 2

这似乎是正确的，但从代码中并不明显看出我引用了另一个对象的指针

理想情况下，它

应该是显而易见的。如果指针拥有资源，那么它应该是一个智能指针。由于它不是智能指针，这意味着它不应该拥有该资源。

也就是说，在现实中，C /古老的C ++ /设计糟糕的接口使用拥有指针，你可以像这样澄清缺乏所有权：

class B
{
    X* _someX; // no ownership
};

---

也可以为此目的定义一个自定义类模板包装器，并且已经有一个

提案将此类模板包含在标准库中，该提案已被采纳为技术规范，但尚未被采纳为标准本身。据我了解，对于这种包装器是否有用还没有达成共识。

Answer 3

您的问题很大程度上是基于意见，但我们可以看看核心指南对此的说法：

R.3：原始指针（T*）是非拥有的

原因

（在 C++ 标准或大多数代码中）没有什么可说的，并且大多数原始指针都是非拥有的。我们希望识别出拥有指针，以便我们能够可靠且高效地删除拥有指针所指向的对象。

该指南提倡在原始指针是拥有指针时永远不要使用它。一旦你这样做了，原始指针也很容易表明它是非拥有的。这种解释的缺点是：

异常

主要的一类例外是遗留代码，尤其是必须保持可编译为 C 或通过 ABI 与 C 和 C 风格的 C++ 接口的代码。事实上，有数十亿行代码违反了禁止拥有 T* 的规则，这一事实不容忽视。 [...]

并非所有原始指针都是非拥有的，并且通常我们对此无能为力。但是，如果您的代码是在 C++11 之后编写的，那么使用原始指针应该足以表明它不是拥有指针。

Answer 4

https://abseil.io/tips/116 这里对选项进行了很好的讨论。如果您在构建时就有了该东西，并且永远不需要重新指向它，那么 T&

 可能会很好。如果你不这样做，那么“嘿，这可能是 null”是该指针现实的一部分，并且 

T*

 很好 - 现代 C++ 中的“原始”指针通常传达一个可选的、非拥有的引用。