c++ - 修改 not_null 以禁止与 nullptr 进行比较

Question

我正在尝试针对空值进行赋值和测试的编译时检查。原因是我正在使用一个“魔法”非空指针来表示某物的脱离状态，而且很容易忘记它正在使用那个魔法指针并错误地分配和测试 nullptr。 (特别是因为那是代码历史上一直使用的内容。)

认为这是人们已经解决的问题，我搜索并发现 not_null 为 part of the C++ Core Guidelines ，这听起来很有希望。这是 Microsoft 的 MIT 许可实现:

https://github.com/Microsoft/GSL/blob/5cbde3008aa43a9c5f6c219ee15b8388336d4433/include/gsl/pointers#L55

但它只停止对 nullptr 的赋值，而不是比较:

#include <iostream>
#include "include/gsl/gsl"

int main() {
    int i;
    gsl::not_null<int*> ptr (&i);
    /* gsl::not_null<int*> ptr_error (nullptr); */ // this errors

    if (ptr != nullptr)
       std::cout << "No compile error on compare--this prints\n";
}

那是……不幸的。 :-/

1. 核心指南的目的不是帮助程序员对程序的语义进行编码吗？是否有人针对 null 测试指针并据此做出决策表明他们不知道自己在做什么，并且源代码很可能有错误？

2. 对 not_null 进行哪些细微修改以将其更改为不允许进行这些比较，例如nullptr == ptr、ptr == nullptr 等等？蛮力我只是 = delete; 一些重载到 == 和 != 直到它在我想要的情况下给出错误，但我希望使用预先编写的代码是有人会想到并且更普遍地做到了“正确”。

Answer 1

你可以这样做的原因之一可能是因为有时你可能会得到一个指针/智能指针并想将它与 gsl::not_null 进行比较和/或传递 gsl模板函数中的::not_null(绝对不知道 gsl::not_null 提供什么):

template<class Lhs, class Rhs>
bool hasSameValue(Lhs lhs, Rhs rhs){
  if(lhs == nullptr || rhs == nullptr)
    return lhs == rhs;

  return *lhs == *rhs;
}

gsl::not_null<int*> ptr = /* [...] */;
shared_ptr<int> sptr = /* [...] */;
hasSameValue(ptr, sptr);

如果您仍想禁止使用 nullptr 进行检查:

bool operator==(std::nullptr_t nptr) = delete;
bool operator!=(std::nullptr_t nptr) = delete;

将它们标记为已删除就足够了。请注意，gsl::not_null 不能继承自定义它们的类才能这样做。如果它继承自一个定义它们的类，只需抛出一个异常(即使它只是一个运行时错误)。