返回一个“指针”，该指针需要由智能指针持有。

Question

我有一个项目，希望更多地使用智能指针。总体上，我已经成功实现了这个目标。然而，我遇到了一件事情，不确定什么是“最佳实践”。

基本上，我想从一个函数返回一个“指针”，但要求用户将其保存在智能指针中。不仅如此，我也不想强制使用特定的智能指针（比如shared vs. scoped）。

问题主要在于似乎没有一种合适的方法将scoped_ptr升级为shared_ptr（我认为这将是理想的解决方案）。我理解他们为什么不这样做，因为这将允许转移所有权，这可能会导致一些类似于std::auto_ptr的问题。

然而，在这种情况下，所有权的转移似乎是一个好主意。所以我的想法是这样的：

// contrived example of factory pattern
std::auto_ptr<A> func() { return std::auto_ptr<A>(new A); }

这个方法“可以”工作，因为scoped_ptr和shared_ptr都有从std::auto_ptr中接管所有权的构造函数。

那么我的问题是，这种做法好吗？是否有更好的解决方案？我能想到的唯一替代方案是使用模板模板作为返回值，像这样：

// similar to above example
template <template <typename> class P>
P<A> func() { return P<A>(new A); }

这种方法看起来很有效，但是我认为需要一些工作才能使它与scoped_ptr一起使用。

你有什么想法吗？

- Evan Teran

Answer 1

使用 std::auto_ptr 是一个好的实践，事实上 Bjarne Stroustrup 推荐了 这样的示例。

auto_ptr 的移动语义为您处理它提供了正确的工具。

例如：

auto_ptr<Foo> make_foo()
{
    return auto_ptr<Foo>(new Foo);
}

Foo *raw_pointer=make_foo().release();
shared_ptr<Foo> shared_pointer=make_foo();
auto_ptr<Foo> auto_pointer=make_foo();

如果你返回一个 shared_ptr，你不能回退到普通指针；而使用 auto_ptr 则可以。你始终可以将 auto_ptr 升级为 shared_ptr，但反过来不行。

另一个重要的点是，shared_ptr 使用原子引用计数，这比 auto_ptr 所做的简单而完全有效的工作要慢得多。

附注：scoped_ptr 只是贫民版的 auto_ptr --- 它是不可复制的，也没有默认构造函数。与 shared_ptr 相比，“不那么混乱”的版本更像是 auto_ptr。一般来说，使用 scoped_ptr 没有太多优势。

- Artyom

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单线程构建中的 shared_ptr 不使用原子引用计数。 - Mykola Golubyev

你是正确的，但默认情况下 boost 是构建多线程版本的。 - Artyom

使用scoped_ptr而不是auto_ptr的优点在于，当您想要明确指出不应该复制指针时，可以使用它。使用scoped_ptr时，您根本无法复制指针。这与您的示例使用auto_ptr和所有权转移一样，都是关于传达您的意图。 - Brian Neal

Scott Meyers在http://www.aristeia.com/Papers/resourceReturnProblem.txt上也有一篇非常详尽的文章。 - SCFrench

Answer 2

如果您建立了一个工厂，那么简单地返回指针就可以了。而您的工厂用户可以自行决定如何以及在哪里放置此指针。
如果您需要强制使用智能指针，那么您必须限制选择，因为您不希望他们使用“错误”的指针。
因此，使用boost::shared_ptr。但最好是将其typedef为MyClassPtr或MyClass::ptr。
尽管如此，工厂就像“new”。当我想要时，我会将new的结果放入std::auto_ptr中。但是当我不想使用智能指针时，我不想被迫每次都调用“release”。

- Mykola Golubyev

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是的，但如果可能的话，我想强制使用智能指针。 - Evan Teran

我同意，我们都是成年人了。返回一个裸指针，让代码的使用者决定如何最好地捕获返回值。我相信 shared_ptr 从 auto_ptr 构造函数将要被淘汰（auto_ptr 将被弃用）。 - Brian Neal

当auto_ptr在C++0x中被弃用时，unique_ptr将取而代之。我会转而返回unique_ptr。 - Aaron

Answer 3

使用C++11，您应该能够使用std::unique_ptr，因为其他智能指针类型都有构造函数，可以接受std::unique_ptr。如果您维护这些资源的内部列表，则可能需要使用std::shared_ptr。

- Dominik Grabiec