将 unique_ptr 传递给库函数（FORTRAN 函数）答案

【问题标题】：Passing unique_ptr to library functions (FORTRAN function)将 unique_ptr 传递给库函数（FORTRAN 函数）
【发布时间】：2014-11-09 06:38:46
【问题描述】：

我正在使用 LAPACK 库来创建一个使用 C++ 的 R 包。我正在使用 unique_ptr 将数组定义为

   unique_ptr<double[]> my_arr(new double[arr_length]);

然后我将这个 unique_ptr 传递给库函数（FORTRAN 函数），该函数接受指向双精度数组的指针，并将函数内部的这个数组更新为

   F77_CALL(daxpy) (&num_feat_, &beta, tmp, &inc_one, my_arr.get(), &inc_one);

浏览网页后，我注意到不建议将 unique_ptr 作为指针参数传递给函数。但是，我正在使用的库函数在其参数中需要一个指针。由于库函数需要更新指针，因此在将指针发送到函数之前我无法释放指针。有没有有效的方法来处理这个问题？

【问题讨论】：

显然，这样做有点不舒服，因为您明确回避了使 unique_ptr 安全的所有机制；但在一个类似的问题here 中，共识似乎是，当处理一个期望原始指针（Fortran、C 或其他）的 API 时，使用 .get() 是可以的，而例程不会执行使用指针进行任何内存管理（BLAS 肯定不会）。请注意，DAXPY 不会更新指针；它会更新指向的数据。
@JonathanDursi 我不认为这是一件不舒服的事情。我认为这是一件非常自然的事情。调用代码拥有数组的唯一所有权，您知道在调用库期间它将保持活动状态。我认为这是调用函数的正确方法，即使它们在您自己的代码中。这是假设函数没有尝试获取数组的所有权并稍后对其调用 delete 在这种情况下使用 unique_ptr 是一个坏主意。

【解决方案1】：

假设库不会获得数组的所有权并尝试 delete 它本身，我认为这很好。

您通常应该更喜欢通过引用或原始指针传递，并且通常只在转移所有权时传递unique_ptr，所以我认为这是正确的。调用代码保留数组的唯一所有权。

您知道，直到 unique_ptr 超出您想要的范围时，该数组才会被删除。

我认为这是调用不会获得所有权的函数的正确方法，即使它们在您自己的代码中。

有关如何传递（智能）指针的摘要，请参阅 GotW #91。

如果库在函数调用之后保留了指针，您必须确保 unique_ptr 在库完成使用它之前没有超出范围，这有点棘手。

有些库假设您将在堆上分配对象并通过原始指针赋予它们所有权（我在一些可视化库中看到过）。他们完成后delete 对象。这在 C++11 中通常被认为是不好的做法，但如果您需要调用此类库，则不应使用 unique_ptr，因为您不想自己 delete 对象。

【讨论】：

为什么不将unique_ptr 作为参数传递？对我来说，它就像 Fortran 的 allocatable 并且传递它没有问题。当函数返回时，您将获得变量的当前状态。
@VladimirF 在某些情况下，您想传递unique_ptr，最常见的是我提到的转让所有权。 GotW #91 给出了很好的总结。但在大多数情况下（例如这种情况），您不会转移所有权，而应该使用原始指针或引用。除非您重新定位指针（这可能是您所指的），否则没有理由通过引用传递 unique_ptr。就个人而言，我很少发现我需要重新安装 unique_ptr 并且通常可以按值返回。