std::unique_ptr 和 reset() 还是您班级的 Reset 方法？答案

【问题标题】：std::unique_ptr and reset() or a Reset method for your class?std::unique_ptr 和 reset() 还是您班级的 Reset 方法？
【发布时间】：2015-04-14 23:21:03
【问题描述】：

使用std::unique_ptr::reset，您可以轻松地将您的实例恢复到新状态。

在 C++11 之前，为了实现类似的行为，我看到很多类定义了一个 Reset() 方法来重置其所有内部成员。但现在，我认为同样可以通过构造函数和析构函数以及reset 将unique_ptr 转换为类的新实例来完成。为什么您仍然更喜欢Reset() 方法，或者我们是否应该始终只使用unique_ptr 和reset 将它用于新实例，所以我想“重置”我们的类？

我能想到的唯一好处是您节省了有时可能很昂贵的分配/删除。代价当然是维护 Reset() 函数并确保它与其他代码更改保持同步的复杂性。

是这样吗？这只是一个复杂性与性能的问题？

【问题讨论】：

如果你想在栈上分配你的对象怎么办？

标签： c++ c++11 memory-management class-design unique-ptr

【解决方案1】：

这是一种非常好的通用方法，可以将您的类的状态重置为其默认构造状态：

// Previously constructed MyClass myvalue = ...
myvalue = MyClass{};

这涉及两个操作：

默认构造。
移动作业。

理想情况下，这两者都应该非常便宜。

【讨论】：

三个操作？：1.默认构造。 2. 销毁myvalue。 3. 移动作业。
我们能否以某种方式跳过移动赋值，让编译器就地破坏和构造类？我永远不会写这个，但是像MyClass::~MyClass(&myvalue); new (&myvalue) MyClass;

【解决方案2】：

分配/删除是一项成本，但通过指针访问对象的额外间接级别也有成本。例如，较差的数据局部性。

Reset() 函数也可以在只有引用或指针的上下文中调用。唯一应该知道对象由unique_ptr 管理的对象是所有者。在其他情况下，最好使用引用或指针。

但只要您知道成本并且只有所有者想要进行重置，我认为这样做没有任何问题。

当然，这在 C++11 中并不是什么新鲜事，在堆分配的对象上总是可以做到这一点。这只是unique_ptr 如何让生活更轻松的一个例子。

【讨论】：

【解决方案3】：

我能想到的唯一好处就是你节省了一个分配/删除有时可能很昂贵

不仅分配可能很昂贵，而且可能的内存碎片，糟糕的局部性（感谢@Cris在我脑海中搜索的术语），在频繁重置期间，最终会带来巨大的性能问题。

unique_ptr 根本不是要重置您的实例状态。 unique_ptr::reset 重置unique_ptr 的所有权，因此在“旧”实例上调用析构函数。

所以这与您的实例 Reset 方法完全不同。

重置时

你没有实例化一个新的内存 -> pro
可能可以重复使用相同的内存而不会丢弃它，因此请保持数据对齐和紧密打包（取决于如何您实现Reset 方法）-> 专业
非安全内存管理，导致内存泄漏 -> 缺点

如果是unique_ptr

没有指针别名和内存管理控制-> pro
每次分配一个新实例 -> 缺点

所有pros 和cons 自然是有争议的，取决于具体的实现和实际需求。

【讨论】：

【解决方案4】：

我认为你在这里搞混了。

unique_ptr 和shared_ptr 一样是表示所有权的构造。使用unique_ptr 意味着您的类既不能被复制也不能被复制分配，除非您自己提供复制构造函数和复制赋值运算符。不过，这将是额外的工作。

因此，如果您仍想提供重置方法但不想手动重置每个成员变量的代码，您可以执行以下操作：

MyClass::Reset()
{
    this->~MyClass();
    new(this) MyClass();
}

这会将您的实例重置为其默认创建状态。

这种方法的缺点是

不保存异常，所以如果你的构造函数可以抛出你会有问题。
您的成员在内部使用的动态内存将被丢弃，而不是直接重复使用。例如，vector 成员及其在堆上的关联内存被释放而不是被重用。

其实你也可以实现Resetlike

MyClass::Reset()
{
    *this = MyClass();
}

虽然这可能比以前的解决方案慢。

【讨论】：