C++核心准则边译边学-I.11 永远不要使用原始指针或引用传递所有权

Posted 2022-11-15

I.11: Never transfer ownership by a raw pointer (​​T*​​​) or reference (​​T&​​)（永远不要使用原始指针或引用传递所有权）

Reason（原因）

If there is any doubt whether the caller or the callee owns an object, leaks or premature destruction will occur.

如果一个对象是属于调用者还是被调用者存在任何疑问的话，就可能发生泄漏或过早销毁。

Example（示例）

Consider:（考虑）

 

X* compute(args)    // dont

    X* res = new X;
    // ...
    return res;

 

Who deletes the returned ​​X​​​? The problem would be harder to spot if ​​compute​​ returned a reference. Consider returning the result by value (use move semantics if the result is large):

应该由谁删除返回的X? 当compute返回一个参照的时候，这个问题会很难判断。考虑返回一个值（如果结果很大则使用移动语法）

译者注：移动语法指的是C++11开始引入的右值引用和std::move。进一步信息请参照下面的文章：

​​https://mp.weixin.qq.com/s/MO4oxf5KjLRvpAvyyOMZiA​​

​​https://mp.weixin.qq.com/s/WNVUfG11aTZ9bq6lBtaCyg​​

 

vector<double> compute(args)  // good

    vector<double> res(10000);
    // ...
    return res;

 

Alternative: Pass ownership using a "smart pointer", such as ​​unique_ptr​​​ (for exclusive ownership) and ​​shared_ptr​​ (for shared ownership). However, that is less elegant and often less efficient than returning the object itself, so use smart pointers only if reference semantics are needed.

其他选项：使用“智能指针”传递所有权，例如unique_ptr(用于独占所有权）和shared_prt(用于共享所有权）。然而这种做法和直接返回对象本身相比稍微欠缺一点优雅和效率，因此应该只在需要参照语义时才需要智能指针。

译者注：智能指针可以参考以下文章。

shared_ptr：

​​https://mp.weixin.qq.com/s/rreUOPpoNTvPWXLjgV_bsA​​

​​https://mp.weixin.qq.com/s/3J1_nZNrDs5X-rw_XUw9UQ​​

​​https://mp.weixin.qq.com/s/hURdinSkkw960qD5Wq1YOA​​

unique_ptr:

​​https://mp.weixin.qq.com/s/wgc8p1Pw9GD5LIx1C33wxQ​​

 

Alternative: Sometimes older code cant be modified because of ABI compatibility requirements or lack of resources. In that case, mark owning pointers using ​​owner​​ from the guidelines support library:

其他选项：有时因为ABI兼容性的要求或者需要避免资源泄漏而无法修改旧代码。在这种情况下，使用准则支持库提供的owner形式来标记控制所有权的指针。

译者注：ABI，由操作系统提供的应用程序二进制接口（Application Binary Interface）

 

owner<X*> compute(args)    // It is now clear that ownership is transferred

    owner<X*> res = new X;
    // ...
    return res;

 

This tells analysis tools that ​​res​​​ is an owner. That is, its value must be ​​delete​​​d or transferred to another owner, as is done here by the ​​return​​.

这样可以告诉分析工具res是所有者。也就是说，它的值必须被删除或者转移给其他的所有者，就像这里通过return返回结果时所做的一样。

​​owner​​ is used similarly in the implementation of resource handles.

在实现资源句柄的时候，owner也会以相似的方式被使用。

Note（注意）

Every object passed as a raw pointer (or iterator) is assumed to be owned by the caller, so that its lifetime is handled by the caller. Viewed another way: ownership transferring APIs are relatively rare compared to pointer-passing APIs, so the default is "no ownership transfer."

所有通过原始指针（或迭代器）传递的对象都被假设由调用者所有，因此它的生命周期也由调用者管理。换一个角度：相对而言，和指针传递API相比，所有权转移API相当少，因此（大家）默认的情况是没有所有权转移。

See also: Argument passing, use of smart pointer arguments, and value return.

参考：参数传递，使用智能指针参数，值返回。

Enforcement（实施建议）

• (Simple) Warn on ​​delete​​​ of a raw pointer that is not an ​​owner<T>​​​. Suggest use of standard-library resource handle or use of ​​owner<T>​​.

（简单）在删除原始指针而不是owner<T>时报警。建议使用标准库中的资源句柄或者owner<T>

• (Simple) Warn on failure to either ​​reset​​​ or explicitly ​​delete​​​ an ​​owner​​ pointer on every code path.

（简单）如果任何代码路径上的owner指针的重置或删除操作发生失败，报警。

• (Simple) Warn if the return value of ​​new​​​ or a function call with an ​​owner​​​ return value is assigned to a raw pointer or non-​​owner​​ reference.

（简单）如果new或者返回owner的函数调用的结果被分配给原始指针或者非owner引用，报警。