智能指针有真正的用例吗？

Question

我正在阅读 C++ 中的智能指针，令我惊讶的是，超过 99% 的给定示例实际上是相当糟糕的示例，因为在这些情况下可以避免动态分配。我同意仅在 STL 容器不起作用的情况下使用智能指针。例如，在动态数组 (std::vector) 中，性能很重要，因此最好使用经过良好测试的代码而不使用任何智能指针。

这是我认为不好的例子，因为在这种情况下unique_ptr 不是解决方案，但堆栈分配是正确的方法。

MyObject* ptr = new MyObject(); 
ptr->DoSomething(); 
delete ptr; 

那么 C++ 中的智能指针有哪些好的示例或用途？

换句话说，将指针的所有权转移到另一个对象需要什么设计模式？

Answer 1

令我惊讶的是，超过 99% 的给定示例实际上是相当糟糕的示例，因为在这些情况下可以避免动态分配

这可能是因为这些示例旨在超级简单。

那么，什么是 C++ 中智能指针的好例子或用途？

不要介意“善良”，但请考虑以下相关案例示例：

1。当你抓不住栈时

template <typename T>
std::unique_ptr<T[]> print_and_allocate(std::size_t n)
{
    std::cout << "Allocating " << n << " elements of size " << sizeof(T) << '\n';
    return std::make_unique<T[]>(n);
}

您无法在堆栈上执行分配，因为您在使用分配的元素之前返回。此外，您不能只返回单个构造的或 std::array，因为事先不知道要分配的元素数量。

2。需要引用几个可能的子类之一

class A;
class B : public A { /* ... */ };
class C : public A { /* ... */ };

// ...

auto my_a = std::unique_ptr<A>(condition ? (A*) new B : (A*) new C);
my_a.some_virtual_method();

3。复杂的解除分配逻辑

指针不会告诉您何时/如何释放/释放它。你可以做一个简单的假设（“我需要释放我从这个函数中得到的指针”），但这已经表明你在包装类中表达你的假设。如果取消分配的条件更复杂，尤其是如果指针接收者不知道它们，那么以某种方式传达它们就变得至关重要。 std::shared_ptr 或 std::weak_ptr 是这样做的两种方法；另一个是std::unique_ptr 和custom deleter。

4。当无法保证未来的可用性时

当指针的提供者不能保证它会继续有效，但预计它可能会是 - 你需要某种包装类来反映这一事实并确保你不会尝试取消引用当你实际上不能的时候指针。这就是std::weak_ptr() 发挥作用的地方。

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更一般地说：如果您之前需要分配内存并持有一个指针，出于某种原因，并且没有它就无法做到 - 您很可能希望改用智能指针。另见：

What is a smart pointer and when should I use one (answer).

Answer 2

那么，什么是 C++ 中智能指针的好例子或用途？

需要在堆上拥有资源的任何情况。

您说得对，大多数智能指针示例都是在现实世界场景中使用堆栈分配编写的。但它们只是 - 展示智能指针的使用/优势的简单示例。

然而，实际上，您不能将所有内容都放在堆栈上。一旦你需要在堆上动态分配内存，智能指针几乎总是比带有 new/delete 的原始指针更好的选择。

Answer 3

在实际用例中，您实际上并不想关心内存管理。您不希望内存泄漏，因为您在某处忘记了delete。这就是智能指针派上用场的地方，因为它们解除了您清理的责任。