C++ 明确库拥有指针

Question

是否通过使用智能指针。 我想向库的用户明确表示，他们传递到库中的所有指针现在都应该归库所有（即不由用户发布）。

许多开源库只是在他们的文档中声明库拥有或不拥有一切。 他们讨论了传入指针的预期生命周期。 当然，有一种更严格的方法来向用户传达此信息。

一个例子会很棒。

谢谢！

Answer 1

在所有类中使用拥有智能指针，该指针将获得所有权（即一旦完成任务，将销毁对象），并且从用户传递的任何指针都将被此拥有智能指针接管。

一个很好的例子是std::unique_ptr，一旦事情完成，就会破坏它的对象。

如果需要自定义销毁，可以向其传递自定义删除器。

当然，更好的是在您的类中同时进行创建（即通过make_unique），因为您将拥有RAII，这将避免所有泄漏。

Answer 2

如果你真的想要这样做，那么你应该在库中提供方法来创建这些对象，而不是让用户分配它们。库释放它未创建的对象是没有意义的，因为它不能保证它们都使用相同的分配工具。

有一个选项，库创建这些对象，包装在自定义智能指针中，该指针隐藏指针并且不允许外部客户端释放包装的对象，但始终可以绕过守卫。根据我的经验，试图变得太聪明总是适得其反：事情变得更加复杂，但使用库的开发人员总是可以胜过它。

IMO，最安全的方法是简单的生命周期管理API（例如CreateObject，DestroyObject）和清晰简洁的文档。然后用户可以自由选择如何处理生命周期（例如 shared_ptr/unique_ptr DestroyObject作为自定义删除器，或完全不同的东西）。

Answer 3

如果您编写库函数、方法和构造函数以按值获取std::unique_ptr<T>，则用户将无法自己释放指针，因为他们的unique_ptr实例将在参数的移动副本中清除。

class C;
void library_function(std::unique_ptr<C> by_value);
void user_code() {
    std::unique_ptr<C> user_c{std::make_unique<C>("param", 5)};
    library_function(user_c);
    assert(user_c.get() == nullptr);
}

如果用户应该能够继续观察对象，则可以在接口上接受shared_ptr，也可以提供返回原始（非拥有）指针或（更好的）引用的观察器方法。

Answer 4

一种方法是重载 new/delete 运算符，并使用这些函数来过滤访问。 例如，new 可能会创建对象，然后将地址存储到某个私有静态数据结构中。 删除可以设计为阻止任何使用delete object习惯用法的尝试，除非满足某些条件。