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std::auto_ptr 的最佳实践

c++smart-pointers
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我刚开始使用std::auto_ptr智能指针，现在想调用一个既接受auto_ptr又接受普通指针的函数。

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);

如何在不过载的情况下做到最佳实践？使用带有uint32*参数的processData函数吗？我能否使用.get()将智能指针转换为uint32*？还是应该采取什么方式？

提前感谢您！

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很抱歉告诉您，如果使用auto_ptr指向一个数组，就已经足够让您遭受惨重损失了。 - Edward Strange
2
auto_ptr是委员会设计的经典例子。唉。尝试使用boost::scoped_ptr和boost::shared_ptr代替。 - Mark Storer
2
不考虑数组使用1秒钟。std::auto_ptr<>用于指示所有权语义的转移，因此您使用它不正确。通常在方法API中指定它，以指示如果您将对象传递给该方法，则该方法将拥有该对象。在这种情况下，您应该使用data_fix（最好通过引用传递给processesData()）。 - Martin York
8个回答
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1.

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

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

2. auto_ptr 拥有它所指向的对象，因此除非你想将所有权传递给该函数（在你的代码中不需要），否则该函数应接受一个普通指针。因此，你应该更改调用为：

processData(data_smart.get());

为了明确地表达data_smart继续拥有该对象。
1

最佳实践是不要使用auto_ptr。它将在C++0x中被弃用，并由std::unique_ptr替换（参考：C++0x草案标准，附录D，第10段）。与此同时，替代方案包括std::tr1::shared_ptr和boost::scoped_ptr。

但是你的例子是一个数组，而那些指针类型不适用于数组。你可以使用boost::shared_array来解决这个问题。

然而，标准本身没有数组智能指针。这可能是因为他们认为你应该使用std::vector代替（或者在编译时知道大小的固定大小数组std::array）。鉴于此，你可以这样做：

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

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

现在，您可以调用接受常规普通的uint32*的函数，因为vector和std::tr1::array都有方法，可以将数据作为指向C风格数组的指针访问：
processData(&dataVector[0]);
processData(dataArray.data());

如果你要这样做，我强烈建议添加边界检查。将数组的大小作为第二个参数传递给processData：

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vector，而不适用于std::tr1::array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);

最后一个有效是因为指向C风格数组的指针可以用作迭代器。

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编辑：Noah Roberts在您的问题上的评论是更大的问题，但即使示例代码有误，这也回答了所提出的问题....

如果你想在不过载的情况下完成它，唯一可行的选择是使该方法接受一个愚蠢指针参数。
能否将智能指针转换为uint32*？
不可以。请使用std::auto_ptr::get()。
好的，这可以通过使用模板来完成，这在技术上并不是“重载”。但是，当然，他们仍然面临着尝试使用错误类型的智能指针的严重问题。 - Edward Strange
1
首先，不要使用指向数组的指针来初始化auto_ptr。这是不被支持的，并且会导致内存泄漏。std::auto_ptr只处理单个对象。
如果你仍然想要使用std::auto_ptr，但只针对单个对象，你需要记住std::auto_ptr在复制构造函数中转移所有权。这意味着如果你按值传递data_smart，并调用processData函数后，你的本地auto_ptr(data_smart)将不再持有任何内存。
最后，你可能想使用boost::scoped_array或boost::shared_array。
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"你最终会遇到未定义行为" - John Dibling
我同意您关于标准术语的看法，但未定义行为是指任何超出标准范围的内容。使用“内存泄漏”作为替代品并不是表达未定义行为最正式的方式，但在这种情况下，我认为这是常识。 - LavaScornedOven
对不起，Vedran，但你错了。你会混淆内存管理器。简单事实是，在应该调用 'delete[]' 的时候调用 'delete'，可能并经常会像在你新建的东西上调用 free() 一样糟糕。混淆的内存管理器导致垃圾正是“未定义”的定义，例如，“当我尝试在我刚刚调用的看似不相关的函数中创建向量时，为什么我的代码在运行第二个星期二的发布版本时崩溃？” - Edward Strange
我明白了，谢谢你纠正我。我必须承认我从来没有遇到过这样的问题（因为我不使用auto_ptr来处理数组 :)），但我想现在是时候拿出一些Tanenbaum的书来看看了。 - LavaScornedOven
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在您的情况下，使用向量是最安全的选择：
std::vector<uint32> data(123);

processData的签名应该是这样的：

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

然而，这个更常用：

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());
好的，为了快速解决问题，我将使用自己的包装类来处理我的数据，该类是静态创建的，并构造/析构数据缓冲区。对于应用程序中不那么高速的部分，我将使用向量。 - vls
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0

有趣的是，data_smart变量是其中最愚蠢的变量。也就是说，当该作用域结束时，auto_ptr析构函数将对其指针调用delete而不是delete[]，导致UB（这比来自data_dumb的可能内存泄漏更糟）。

因此，重点是不要使用auto_ptr处理数组，应该使用vector。

进入真正的问题。首先，如果可能的话，请使用引用参数而不是指针参数。如果不可能，请使用裸指针，auto_ptr::get()可访问底层指针。

0

忽略已经被强调的，不要在数组上使用auto_ptr。

没有重载，这个问题的最佳实践是什么？

看起来你的方法不会拥有所有权，所以剩下的问题是它是否会被更改？

将processData函数与uint32*参数一起使用？

processData( uint32* ) 这是一个选项，但可能不是最好的。
processData( uint32[123] ) 如果你不编辑（123开始推动一些复制）。
processData( uint32 &[123] ) 通过引用并根据需要应用const。

我可以将智能指针转换为uint32*，然后使用.get()吗？

您可以使用get()获取智能指针的指针内容，它已经“类型化”，因此无需进行转换。

另外： 在这样一个原始级别上的数据和操作应该在一个类中，您可能甚至不需要将应该是成员变量的内容传递到成员函数中。

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