scoped_ptr所有权

Question

可能是重复问题：
什么是智能指针，何时使用？

我正在阅读一篇文章，其中有一个小例子演示了如何使用boost::scoped_ptr<T>：

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <boost/scoped_ptr.hpp>
#include <boost/scoped_array.hpp>

static int count = 0;

class printer
{
    int m_id;

public:
    printer(void) :
        m_id(count++)
    {
    }

    ~printer(void)
    {
        std::cout << "Printer " << m_id
                  << " destroyed" << std::endl;
    }
};

int
main(void)
{
    boost::scoped_ptr<printer> p1(new printer);
    boost::scoped_ptr<printer> p2(new printer);
    std::cout << "Exiting test program" << std::endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

文章中唯一让我不明白的是这句话：

使用scoped_ptr表明不打算或不允许所有权转移。

也许对于初学者来说，这篇文章并不适合。但是上面这句话到底是什么意思呢？

- SandBag_1996

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是的，那篇文章不对。这个问题的答案是一本完整的C++书，但是SO不允许我发布那么长的答案。 - Lightness Races in Orbit

整本C++书？好的！虽然我真的很怀疑..你能否尝试给一个简要概述呢？我会尽力理解的。 - SandBag_1996

你尝试过把答案分成两个，每个答案都不那么长的方式来发布吗？ - thang

@thang：是啊 :( 我只做到了1/16大小的帖子，然后就放弃了。 - Lightness Races in Orbit

@LightnessRacesinOrbit 所以理论上，您可以发布16篇每篇1/16长度的帖子。 - thang

Answer 1

大多数智能指针拥有它们所指向对象的所有权，即它们负责在适当的时候销毁该对象。然而，不同的智能指针具有不同的所有权语义。也就是说，它们告诉智能指针的用户如何转移或共享所有权，以及什么时候删除对象等信息。使用特定的智能指针描述了你对该对象所有权的意图。��有权可以转移到其他函数或对象。

boost::scoped_ptr 具有非常严格的所有权语义。它根本不允许任何所有权的转移。这是通过使其无法复制（因此无法通过值传递给另一个函数）来实现的。

另一个例子是 std::unique_ptr，它也相当严格。它的特殊能力是可以被移动。将一个 std::unique_ptr 作为右值传递给函数将允许该函数夺取对象的所有权。原始的 std::unique_ptr 立即失去所有权。这确保了所有权只由一个 std::unique_ptr 持有。

C++11 中与 boost::scoped_ptr 等价的是 const std::unique_ptr。这是因为将其声明为 const 会阻止任何移动，因此所有权无法转移。

理解所有权语义的重要性的一种简单方法是通过一个例子。假设你在使用一个恶意开发者的库，并且它有一个你不知道实现的函数，例如：

cat* foo();

你知道这个函数返回一个指向cat的指针。然而，它是一个裸指针。你不知道是否应该在某个时候销毁猫（使用delete），或者库是否会为你销毁它。你甚至不知道对象是否实际上是动态分配的。你也不知道库是否仍然保留着这只cat。过去，如果有这样的函数，你需要查看文档才能了解该怎么做。然而，现在我们有了智能指针，除了裸指针之外，裸指针有了自己的所有权语义- 最放松的语义。它说：“你最好相信我，在你传递它的整个生命周期中，我会保持这个cat有效，但我会管理它。不要保存太久。”

然而，一个聪明和善良的库开发人员现在会这样编写这个函数:

std::unique_ptr<cat> foo();

那么这有什么帮助呢？嗯，std::unique_ptr 告诉了你很多信息。它告诉你函数正在将对 cat 对象的所有权转让给你。现在，cat 就是你唯一的责任了。使用智能指针非常有帮助，因为你不需要考虑如何释放内存，只需使用指针，当它超出作用域时，对象就会被销毁。或者，如果你愿意，也可以将所有权转移给 另一个 函数。

这并不意味着只有一个指针会拥有 cat 的所有权。作为自豪的新主人，由你决定接下来发生什么。你完全可以决定要开始分享你的 cat 的所有权：

std::unique_ptr<cat> up = foo();
std::shared_ptr<cat> sp(up.release());

智慧和善良的foo库开发者只告诉了你她的意图。她给了你这只cat，现在你是它的拥有者。现在，你可以提供自己的所有权语义。

这样，一个boost::scoped_ptr就像一个贪婪的cat囤积者，永远不会与任何人分享这只cat，也不会把它交给任何人，将一直保留到他们离开这个世界的那天。

- Joseph Mansfield

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那解决了很多问题 :) 非常感谢！ - SandBag_1996