引用 std::shared:ptr 以避免引用计数答案

【问题标题】：reference to std::shared:ptr to avoid reference counting引用 std::shared:ptr 以避免引用计数
【发布时间】：2020-05-02 02:29:07
【问题描述】：

我经常面临这样的论点，即通过接受const std::shared_ptr<T>& 可以避免引用计数增加：

void foo(std::shared_ptr<const int> p); 
void foo2(const std::shared_ptr<const int>& p); 

int main(){
   std::shared_ptr<const int> a = std::make_shared<int>(3);

   foo(a);  // calling this function always does reference counting (atomic locks...)
   foo2(a); // calling this function elides reference counting

   std::shared_ptr<int> b = std::make_shared<int>(3);;
   foo2(b); // what happens here? since there is a cast involved creating a temporary ... (NRVO??)
}

但我假设在调用foo2(b) 时不会省略引用计数？但是，编译器或标准实现是否可以以某种方式忽略引用计数。如果调用 foo2(std::move(b)) 会不会更好，以实现这种省略？

【问题讨论】：

如果函数没有将智能指针存储在别处供以后使用，它应该采用普通引用或指针，而不是智能指针。
为了说明@MaximEgorushkin 的观点，请考虑：void foo3(const int * p); void foo4(const int * const & p);
没错，但这不是问题。
原子指令不是锁，这正是它们的重点。（这并不是说你试图避免它们是错误的。）

标签： c++ c++11 c++17 shared-ptr c++20

【解决方案1】：

是的，在进入foo2 之前，引用计数必然会增加，退出时会减少。这是因为参数const std::shared_ptr<const int>& p 必须引用std::shared_ptr<const int> 类型的不同对象，因此必须构造和销毁临时对象。

在语言中不可能忽略这个引用计数，因为如果在执行foo2 期间修改了参数b，则参数p 必须保持不受影响；它必须继续指向堆上相同的int 对象，该对象可以被修改但不能被删除。（这不适用于 a 调用 foo2 时，因为在这种情况下，p 直接引用 a，而不是临时引用，因此通过 p 可以看到对 a 的修改。）

将std::move(b) 传递给foo2 不是一个好主意，因为这会使b 留空并在p 的临时绑定被破坏时删除int 对象。

【讨论】：

【解决方案2】：

std::shared_ptr<const int> 是与std::shared_ptr<int> 不同的类型，但有一个隐式转换构造函数。

当您调用foo2(b) 时，一个临时的std::shared_ptr<const int> 由b 构造并绑定到p。构造函数增加引用计数，而析构函数减少引用计数。

当您调用foo1(a) 时，a 被复制到p。 p 在调用期间存在，然后被破坏。构造函数增加引用计数，而析构函数减少引用计数。

当您调用foo2(a) 时，a 将绑定到p。没有临时构造，所以引用计数没有改变。

请注意，您的示例中没有引用计数，因为任何指针都没有指向 ints 或 const ints。

【讨论】：

没错，我改变了例子，包括一个值。