我应该避免在现代 C++ 中引用指针还是在这种特殊情况下可以

Question

我知道，除非真的需要，否则必须避免使用现代 C++ 中的原始指针（或更准确地说是 new 和 delete）。我相信在图形实现方面，指针非常有用。不过，我很高兴听到 cmets 对此的看法。

我在玩二叉搜索树并编写insert 函数。我使用两种不同但相似的方法来实现，一种使用指针，另一种使用指针引用。显然我想更改指针本身（参考 ptr）。想知道它们中的任何一个是否有优点或者不应该使用并且必须使用 const 引用或智能指针（现代方式）编写。

Node *insert_ptr(Node *root, int data)
{
    if (root == NULL)
        return create(data);
    else if (data < root->data)
        root->left = insert(root->left, data);
    else
        root->right = insert(root->right, data);
    return root;
}

void insert_ref_to_ptr(Node *&root, int data)
{
    if (root == NULL)
        root = create(data);
    else if (data < root->data)
        insert(root->left, data);
    else
        insert(root->right, data);
}

如果您想试一试，我将在下面提供其余代码。您可能想使用1 3 6 8 10 14 13 4 7 作为输入

struct Node
{
    int data;
    Node *left;
    Node *right;
};

void display(Node *root)
{
    if (root != NULL)
    {
        display(root->left);
        cout << root->data << " ";
        display(root->right);
    }
}

Node *create(int data)
{
    Node *node = new Node();
    node->data = data;
    node->left = node->right = NULL;
    return node;
}

int main()
{
    Node *root = NULL;
    vector<int> nodes;

    string line;
    int value;
    getline(cin, line);
    stringstream split(line);
    while (split >> value)
        nodes.push_back(value);
    /*
    root = insert_ptr(root, nodes[0]);
    for (int i = 1; i < nodes.size(); i++)
        insert_ptr(root, nodes[i]);
    */

    for (int i = 0; i < nodes.size(); i++)
        insert_ref_to_ptr(root, nodes[i]);
    display(root);
    return 0;
}

Answer 1

that pointers in modern C++ must be avoided unless really needed 错了。

应避免使用new 和delete，而应使用唯一和共享指针。

但如果您不转移所有权，您仍将通过引用或原始指针传递对象。

您的Node 具有所有权关系，因此应该是：

struct Node
{
    int data;
    std::unique_ptr<Node> left;
    std::unique_ptr<Node> right;
};

或

struct Node
{
    int data;
    std::shared_ptr<Node> left;
    std::shared_ptr<Node> right;
};

您的display 函数不需要所有权，因此您将节点作为指针（或引用）传递

void display(Node *root)
{
    if (root != nullptr)
    {
        display(root->left);
        cout << root->data << " ";
        display(root->right);
    }
}

由于您不打算更改它，所以我会使用 const ref：

void display(const Node &root)
{
    if(root.left != nullptr) {
        display(*root.left);
    }

    cout << root.data << " ";

    if(root.right != nullptr) {
        display(*root.right);
    }
}

你insert_ref_to_ptr 是一个非常糟糕的构造，因为不清楚它是否转移了任何所有权，也不清楚它调用create(data) 在其中使用new 创建一个节点。

创建看起来像这样：

std::unique_ptr<Node> create(int data)
{
    auto node = std::make_unique<Node>();
    node->data = data;
    return std::move(node);
}

insert_ref_to_ptr 函数类似：

void insert_ref_to_ptr(std::unique_ptr<Node> &root, int data)
{
    if (root == nullptr)
        root = std::move(create(data));
    else if (data < root->data)
        insert(root->left, data);
    else
        insert(root->right, data);
}

Answer 2

我知道在现代 C++ 中必须避免使用指针，除非真的需要。

那不是真的。您可能听说过，如果您的要求符合标准化模式/解决方案，例如unique_ptr，您应该避免使用原始（裸）指针。

显然我想更改指针本身（参考 ptr）。想知道它们中的任何一个是否有优点或者不应该使用并且必须使用 const 引用（现代方式）编写。

如果你想有输出参数，你有很多方法可以做到：

• 返回值。
• 对值的引用（作为参数）。
• 指向值的指针（作为参数）。
• struct、std::tuple 中的多个返回值或使用结构化绑定。
• 成员变量（仅适用于类中的成员函数）。
• 全局变量。

没有一种适用于所有情况的最佳方法。您使用哪一个取决于您以及您将如何使用该功能。在某些情况下，它还取决于项目的编码风格指南（例如，在引用与指针的情况下）。例如：

• 如果只有一个输出参数，有些人更喜欢使用返回值。
• 一些库更喜欢将返回值专门用于错误代码。
• 一些编码风格指南避免引用，因为他们希望在调用者中明确看到您正在传递地址（例如 f(a) 与 f(&a)）。
• 在成员函数中，您通常使用成员变量。
• 在几乎所有情况下，您都应该避免使用全局变量。

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必须使用 const 引用（现代方式）编写。

顺便提一下，你写的不是const引用，只是Note *的引用。而且它不是“现代 C++”：引用是第一个 C++ 标准的一部分。