c++ - 将共享指针作为参数传递

Question

如果我声明一个包含在共享指针中的对象:

std::shared_ptr<myClass> myClassObject(new myClass());

然后我想将它作为参数传递给方法:

DoSomething(myClassObject);

//the called method
void DoSomething(std::shared_ptr<myClass> arg1)
{
   arg1->someField = 4;
}

以上是否只是增加了 shared_pt 的引用计数并且一切都很酷？还是留下一个悬空指针？

你还应该这样做吗？:

DoSomething(myClassObject.Get());

void DoSomething(std::shared_ptr<myClass>* arg1)
{
   (*arg1)->someField = 4;
}

我认为第二种方式可能更有效，因为它只需要复制 1 个地址(而不是整个智能指针)，但第一种方式似乎更具可读性，我预计不会插入性能限制。我只是想确保它没有危险。

谢谢。

Answer 1

I want to pass a shared pointer to a function. Can you help me with that?

当然，我可以帮你。我假设您对 C++ 中的所有权语义有一定的了解。这是真的吗？

Yeah, I'm reasonably comfortable with the subject.

很好。

好吧，我只能想到两个理由来接受 shared_ptr 参数:

1. 函数想要共享对象的所有权；
2. 该函数执行一些专门针对 shared_ptrs 的操作。

你对哪一个感兴趣？

I'm looking for a general answer, so I'm actually interested in both. I'm curious about what you mean in case #2, though.

此类函数的示例包括 std::static_pointer_cast、自定义比较器或谓词。例如，如果你需要从一个 vector 中找到所有唯一的 shared_ptr，你就需要这样一个谓词。

Ah, when the function actually needs to manipulate the smart pointer itself.

没错。

In that case, I think we should pass by reference.

是的。如果它不改变指针，你想通过 const 引用传递。无需复制，因为您不需要共享所有权。那是另一种情况。

Ok, got it. Let's talk about the other scenario.

您共享所有权的那个？好的。您如何与 shared_ptr 共享所有权？

By copying it.

那么函数需要复制一个shared_ptr，对吗？

Obviously. So I pass it by a reference to const and copy to a local variable?

不，这是一种悲观情绪。如果通过引用传递，函数将别无选择，只能手动进行复制。如果它是按值传递的，编译器将在复制和移动之间选择最佳选择并自动执行。所以，按值传递。

Good point. I must remember that "Want Speed? Pass by Value." article more often.

Wait, what if the function stores the shared_ptr in a member variable, for example? Won't that make a redundant copy?

该函数可以简单地将 shared_ptr 参数移动到其存储中。移动 shared_ptr 很便宜，因为它不会改变任何引用计数。

Ah, good idea.

But I'm thinking of a third scenario: what if you don't want to manipulate the shared_ptr, nor to share ownership?

在这种情况下，shared_ptr 与函数完全无关。如果您想操作指针对象，请获取指针对象，然后让调用者选择他们想要的所有权语义。

And should I take the pointee by reference or by value?

通常的规则适用。智能指针不会改变任何东西。

Pass by value if I'm going to copy, pass by reference if I want to avoid a copy.

没错。

Hmm. I think you forgot yet another scenario. What if I want to share ownership, but only depending on a certain condition?

啊，一个有趣的边缘案例。我不希望这种情况经常发生。但是当它发生时，您可以通过值传递并在不需要时忽略拷贝，或者通过引用传递并在需要时制作拷贝。

I risk one redundant copy in the first option, and lose a potential move in the second. Can't I eat the cake and have it too?

如果您处于真正重要的情况，您可以提供两个重载，一个采用 const 左值引用，另一个采用右值引用。一个复制，另一个移动。完美转发功能模板是另一种选择。

I think that covers all the possible scenarios. Thank you very much.