在 modern C++ 中，我应该如何管理 unowned 指针？

Question

在 modern C++ 中，我应该如何管理 unowned 指针？我在想 unique_ptr 的 weak_ptr 之类的东西，但它似乎不存在。

例子

例如，如果我有一个 class 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使用此指针的 class B，我该怎么办？使用 C 风格的指针，我会这样做：

class B
{
    X* _someX;
};

这似乎是正确的，但从代码中看不出我引用了另一个对象的指针（例如 reader 可能认为我可能只是没有使用智能指针）。

我考虑了以下几点

std::shared_ptr<X> - 似乎是引用计数的浪费，因为 A 保证比 B.
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，我们深表歉意。我环顾四周，看到问题，但不幸的是，OP 在一种特定情况下询问“使用 X* 是否可以”。我正在寻找我通常应该做的事情 而不是 X*，（如果有的话！）。

Answer 1

Bjarne Stroustrup weighed in on this matter.

Pointers are really good at pointing to "things" and T* is a really good notation for that... What pointers are not good at is representing ownership and directly support safe iteration.

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

您的问题主要基于意见，但我们可以看看核心指南对此有何评论：

R.3: A raw pointer (a T*) is non-owning

Reason

There is nothing (in the C++ standard or in most code) to say otherwise and most raw pointers are non-owning. We want owning pointers identified so that we can reliably and efficiently delete the objects pointed to by owning pointers.

准则提倡当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：

Exception

A major class of exception is legacy code, especially code that must remain compilable as C or interface with C and C-style C++ through ABIs. The fact that there are billions of lines of code that violate this rule against owning T*s cannot be ignored. [...]

并非所有原始指针都是非拥有的，而且我们通常对此无能为力。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 3

That seems correct, but it isn't obvious from the code that I've referenced another object's pointer

理想情况下，应该显而易见。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，在现实中有 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自定义 class 模板包装器，并且已经有一个 proposal 将此类模板包含在标准库中，该模板已被采纳为技术规范, 但还没有被采纳到标准中。据我了解，对于这种包装器是有用还是不必要，还没有达成共识。

Answer 4

https://abseil.io/tips/116 是对此处选项的很好讨论。如果你在建造时有东西，而且永远不需要重新指向它，那么 T& 可能很好。如果你不这样做，那么“嘿，这可能是空的”是该指针现实的一部分，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。

在 modern C++ 中，我应该如何管理 unowned 指针？

In modern C++ how should I manage unowned pointers?

c++

smart-pointers

例子

我考虑了以下几点

在 *modern* C++ 中，我应该如何管理 *unowned* 指针？

In *modern* C++ how should I manage *unowned* pointers?

c++

smart-pointers

例子

我考虑了以下几点

在 modern C++ 中，我应该如何管理 unowned 指针？

In modern C++ how should I manage unowned pointers?