为什么不推荐使用 auto_ptr？

Question

我听说auto_ptr 在 C++11 中已被弃用。这是什么原因？

我也想知道auto_ptr和shared_ptr之间的区别。

Answer 1

另一种解释差异的方法......

从功能上讲，C++11 的 std::unique_ptr 是“固定的”std::auto_ptr：它们都适用于 - 在执行期间的任何时间点 - 应该有一个智能指针所有者用于指向对象。

关键的区别在于从另一个未过期的智能指针复制构造或赋值，如下面的=> 行所示：

   std::auto_ptr<T> ap(new T{...});       // OK - alloc/construct, up owns
   ...or...
   std::auto_ptr<T> ap(get_ap_to_T());   // OK - take expiring ownership

   ...then...
=> std::auto_ptr<T> ap2(ap);  // take un-expiring ownership ala ap3(ap.release());
   ap->xyz;  // oops... tried to use ap, expecting it to be non-NULL

   // --------------------------------------------------------------

   std::unique_ptr<T> up(new T{...});       // OK - alloc/construct, up owns
   ...or...
   std::unique_ptr<T> up = std::make_unique<T>(...);       // OK too
   ...or...
   std::unique_ptr<T> up(get_up_to_T());   // OK - take expiring ownership

   ...then...
=> std::unique_ptr<T> up2(up);  // COMPILE ERROR: can't take un-expiring ownership
=> std::unique_ptr<T> up2(std::move(up));  // EXPLICIT code allowed
=> std::unique_ptr<T> up2(up.release());   // EXPLICIT code allowed

上面，ap3 auto_ptr 悄悄地“窃取”*ap 的所有权，将ap 设置为nullptr，问题是这很容易发生，程序员没有考虑过它的安全性。

例如，如果class/struct 有一个std::auto_ptr 成员，那么复制一个实例将release 指向被复制实例的指针：这与通常复制一样奇怪且危险地混淆语义有些东西不会修改它。类/结构作者在推理不变量和状态时很容易忽略指针的释放，因此在 null 时不小心尝试取消引用智能指针，或者只是仍然没有预期的指向数据的访问/所有权。

Answer 2

auto_ptr 不能在 STL 容器中使用，因为它的复制构造函数不符合容器 CopyConstructible 的要求。 unique_ptr 不实现复制构造函数，因此容器使用替代方法。 unique_ptr 可以在容器中使用，并且对于 std 算法比 shared_ptr 更快。

#include <iostream>
#include <type_traits>
#include <vector>
#include <memory>

using namespace std;

int main() {
  cout << boolalpha;
  cout << "is_copy_constructible:" << endl;
  cout << "auto_ptr: " << is_copy_constructible< auto_ptr<int> >::value << endl;
  cout << "unique_ptr: " << is_copy_constructible< unique_ptr<int> >::value << endl;
  cout << "shared_ptr: " << is_copy_constructible< shared_ptr<int> >::value << endl;

  vector<int> i_v;
  i_v.push_back(1);
  cout << "i_v=" << i_v[0] << endl;
  vector<int> i_v2=i_v;
  cout << "i_v2=" << i_v2[0] << endl;

  vector< unique_ptr<int> > u_v;
  u_v.push_back(unique_ptr<int>(new int(2)));
  cout << "u_v=" << *u_v[0] << endl;
  //vector< unique_ptr<int> > u_v2=u_v;  //will not compile, need is_copy_constructible == true
  vector< unique_ptr<int> > u_v2 =std::move(u_v);  // but can be moved
  cout << "u_v2=" << *u_v2[0] << " length u_v: " <<u_v.size() << endl;

  vector< shared_ptr<int> > s_v;
  shared_ptr<int> s(new int(3));
  s_v.push_back(s);
  cout << "s_v=" << *s_v[0] << endl;
  vector< shared_ptr<int> > s_v2=s_v;
  cout << "s_v2=" << *s_v2[0] << endl;

  vector< auto_ptr<int> > a_v;  //USAGE ERROR

  return 0;
}

>cxx test1.cpp -o test1
test1.cpp: In function âint main()â:
test1.cpp:33:11: warning: âauto_ptrâ is deprecated (declared at /apps/hermes/sw/gcc/gcc-4.8.5/include/c++/4.8.5/backward/auto_ptr.h:87) [-Wdeprecated-declarations]
   vector< auto_ptr<int> > a_v;  //USAGE ERROR
           ^
>./test1
is_copy_constructible:
auto_ptr: false
unique_ptr: false
shared_ptr: true
i_v=1
i_v2=1
u_v=2
s_v=3
s_v2=3

Answer 3

我发现现有的答案很好，但来自指针的 PoV。 IMO，一个理想的答案应该有用户/程序员的观点答案。

第一件事（正如 Jerry Coffin 在他的回答中指出的那样）

• auto_ptr 可以根据情况替换为 shared_ptr 或 unique_ptr

shared_ptr ：如果您担心资源/内存的释放，并且如果您有多个函数可以使用对象 AT-DIFFERENT 次，那么请使用 shared_ptr。

通过 DIFFERENT-Times，想想 object-ptr 存储在多个数据结构中并稍后访问的情况。多线程，当然是另一个例子。

unique_ptr ：如果您只关心释放内存，并且对对象的访问是连续的，那么选择 unique_ptr。

按顺序，我的意思是，在任何时候都将从一个上下文访问对象。例如。由创建者创建并在创建后立即使用的对象。创建后，对象存储在 FIRST 数据结构中。然后对象要么在 ONE 数据结构之后被销毁，要么被移动到 SECOND 数据结构中。

从这一行开始，我将共享/唯一_ptr 称为智能指针。 （auto_ptr 也是智能指针，但由于其设计存在缺陷，因此它们已被弃用，我想我将在下一行中指出，它们不应与智能指针分组。）

为什么不推荐使用 auto_ptr 以支持智能指针的一个最重要的原因是 assignment-semantics 如果不是因为这个原因，他们会在 auto_ptr 中添加所有新的移动语义，而不是弃用它。由于赋值语义是最不喜欢的功能，他们希望该功能消失，但由于编写了使用该语义的代码（标准委员会无法更改），他们不得不放弃 auto_ptr，而不是修改它。

来自链接：http://www.cplusplus.com/reference/memory/unique_ptr/operator=/

unqiue_ptr 支持的赋值类型

• 移动作业（1）
• 分配空指针（2）
• 类型转换赋值 (3)
• 复制作业（已删除！）（4）

发件人：http://www.cplusplus.com/reference/memory/auto_ptr/operator=/

auto_ptr 支持的分配类型

• 复制作业（4）罪魁祸首

现在谈到为什么复制作业本身如此不受欢迎的原因，我有这个理论：

1. 并非所有程序员都阅读书籍或标准
2. 从表面上看，auto_ptr 承诺您拥有该对象的所有权
3. auto_ptr 的 little-*（双关语）子句并非所有程序员都能阅读，它允许将一个 auto_ptr 分配给另一个 auto_ptr，并转移所有权。
4. 研究表明，此行为适用于 3.1415926535 % 的所有使用情况，而在其他情况下则不会发生。

不喜欢这种意外行为，因此不喜欢 auto_ptr。

（对于有意转移所有权的 3.1415926536% 的程序员，C++11 给了他们 std::move()，这让所有打算阅读和维护代码的实习生清楚地知道他们的意图。 )

Answer 4

auto_ptr 的直接替代品（或者最接近的替代品）是unique_ptr。就“问题”而言，它非常简单：auto_ptr 在分配所有权时转移所有权。 unique_ptr 也转移所有权，但由于移动语义的编码和右值引用的魔力，它可以更自然地做到这一点。它也更好地“适合”标准库的其余部分（尽管公平地说，其中一些要归功于库的其余部分进行了更改以适应移动语义，而不是总是需要复制）。

名称的更改也是 (IMO) 一个受欢迎的更改 -- auto_ptr 并没有真正告诉您它尝试自动化的内容，而 unique_ptr 是对所提供内容的相当合理（如果简洁的话）的描述.

Answer 5

shared_ptr 可以存储在容器中。 auto_ptr不能。

顺便说一句，unique_ptr 确实是直接的auto_ptr 替代品，它结合了std::auto_ptr 和boost::scoped_ptr 的最佳功能。