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

Question

我正在设计基于 virtual 方法的 C++ class 接口，以便能够提供扩展点。

许多 public 方法需要 heap 分配的对象作为参数。

因为我正在使用现代 C++ 模式，所以我打算为此使用 std::unique_ptr 或 std::shared_ptr，但我对它们都有疑问。

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：

调用者不能对提供的用户进行任何操作，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

对所有 public 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 space 加上引用计数的原子递增和递减。

有没有我可以遵循的经验法则？

Answer 1

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

的确，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。

如果您只需要观察值，并可能改变它，您应该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将其删除，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。

在你的情况下，函数的名称告诉我你需要 "do something with the user"，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句柄。该句柄可以是 User* 或 User&，甚至可以是 std::reference_wrapper<User> 或 boost::optional<User&>，具体取决于您的需要。

您的界面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，但是您的界面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 null 并且可以很好地与自动存储中的对象一起使用。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 null.

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。

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

std::unique_ptr and std::shared_ptr as parameters for virtual functions

c++

interface

heap-memory

shared-ptr

unique-ptr