在具有自动存储持续时间的对象上使用智能指针

Posted 2023-02-21

【中文标题】在具有自动存储持续时间的对象上使用智能指针

【英文标题】：Using of Smart Pointers on objects with automatic storage duration

【发布时间】：2016-09-13 07:33:42

【问题描述】：

如果我将智能指针（scoped_ptr、unique_ptr 或 shared_ptr）应用于具有自动存储持续时间（即存储在堆栈上）的对象，是否会出现问题？我假设不是在这两种情况下（有和没有智能指针），如果没有更多指针指向它们，它们将被删除。指针本身始终具有自动存储持续时间，即如果超出范围，它们将被删除。

【问题讨论】：

只要您还包含一个不删除对象的自定义删除器，您就可以...

【参考方案1】：

是的，有一个问题（一个大问题）：您正在使用智能指针来做某事（我不知道是什么），而它们并不是设计用来做的。它们旨在管理动态分配对象的生命周期。它们解决了从C 继承的问题，它们为需要动态分配/释放的对象提供所有权（它们不限于内存（指针）；您实际上可以使用智能指针来管理需要获取/释放的任何类型的资源，例如系统资源、文件描述符等）。

好的，但是除了哲学问题，还有实际问题吗？

是的！！。智能指针会在拥有的对象上调用delete/delete[]，当指针不是分别从new/new[]获取时，即为Undefined Behavior。

是的，您可以使用一个什么都不做的自定义删除器，但是使用智能指针有什么意义呢？

【讨论】：

将 smart_ptr 与无操作删除器一起使用有什么意义？假设您有一个map<shared_ptr<X>, Y>，由int X::id_ 索引，因为大多数类逻辑都规定（甚至可能在您无法更改的库中）。现在，您要查找与某个 int id 值对应的 Y。您可以做的是在堆栈上创建一个虚拟X，并将密钥设置为您的id（以及默认设置的其余部分）使用无操作删除器，执行搜索并开心（而不是迭代地图 - 甚至可能无法访问 - 或从堆中分配 X）

【参考方案2】：

这里是demo：

class Foo
    public:
        Foo()cout << "Foo created!\n";
        ~Foo()cout << "Foo destroyed!\n";
;
void go()
    Foo foo;
    cout << "Position A\n";
    
        Foo foo1;
    
    cout << "Position B\n";
    
        Foo *foo2;
    
    cout << "Position C\n";
    
        Foo *foo3 = new Foo;
    
    cout << "Position D\n";
    
        std::shared_ptr<Foo> foo3(new Foo);
    
    cout << "Position E\n";
    
        std::shared_ptr<Foo> foo3(&foo);
    
    cout << "Position F\n";

输出如下：

Foo created!
Position A
Foo created!
Foo destroyed!
Position B
Position C
Foo created!
Position D
Foo created!
Foo destroyed!
Position E
Foo destroyed!

以

结尾

运行时错误： 错误：free()：无效指针：0x00007ffda60f0e67

注意位置 D-E 和位置 E-F 之间的区别（删除不是来自 new 的指针，因此会导致 未定义的行为。

【讨论】：

请与我们分享您在哪里使用自定义的无操作删除器。

【参考方案3】：

是的，这是一个问题，因为智能指针将（暂时忽略自定义删除器）在不是通过 new（即 UB）创建的对象上调用 delete，并且析构函数将被调用两次（这会导致也有未定义的行为）。

顺便说一句。如果您尝试通过两个独立的智能指针管理对象，也会导致错误。

因此，就生命周期管理而言，“越多越好” 绝对不是真的。