Question

我是C ++的新手，我在围绕所有权问题上遇到了麻烦，特别是在吸气时。这是一些示例代码：

class GameObject {
public:
  Transform *transform();
private:
  Transform _transform;
};

我猜一个原始指针是不安全的，因为有人可以在以后不再存在该对象时访问它？

所以我考虑使用unique_ptr作为转换成员，因为GameObject是唯一拥有转换的人。但是我不能从吸气器那里回来，是吗？但话又说回来，为什么我会首先使用unique_ptr而不是像上面那样添加它？
那么为什么不使用shared_ptr？这对我来说似乎不对，我不想分享所有权，GameObject是所有者，其他人可能会访问它...
那是什么？参考？我想shared_ptr似乎是最明智的选择，因为其他人可以安全地保留对变换的引用，但是如果封闭的GameObject被破坏，那么变换是无用的呢？我可能只是想在这里以错误的方式考虑所有权，但每一种方式对我来说都是错误的。谢谢你的帮助。

Answer 1

对于阅读课程定义的任何人GameObject拥有transform，显然（或应该是显而易见的）。你是对的，“共享所有权”并不是暗示或期望的。由于不可能无法从transform获得GameObject，因此您不需要像指针（原始或其他）那样表达可能的无效的东西，因此返回引用（可能）const似乎是最惯用的事情。

你说原始指针是不安全的，但它并不比任何其他直接访问方法更不安全。以任何方式提供对拥有的转换对象（而不是它的副本）的访问权限，使客户端有机会获取其地址并将其存储在拥有的GameObject的生命周期之外。客户不应该做蠢事。绝对没有办法防止这种情况，所以你应该让你的界面简单明了，很难无意中误用。

Answer 2

我认为重要的是你的设计模拟Transform对象归其GameObject所有的事实。

如果不打算共享所有权（换句话说，如果Transform对象的生命周期严格受限于它的生命周期{且仅GameObject拥有它），那么我会避免shared_ptr。

在我看来，你的第一个选择应该是你实际选择的那个：只有一个Transform类型的子对象。但是，返回对它的引用而不是原始指针：

class GameObject {
public:
    Transform& transform();
private:
    Transform _transform;
};

这是传达这样一个事实的最清晰的方式：您正在提供对_transform子对象的所有权的访问权限。

客户不必担心诸如“何时以及如何删除此对象？我应该删除它吗？”之类的问题，因为您的界面清楚了解它：没有所有权，没有责任。

另一方面，有理由可能会阻止您这样做。一个可能的原因可能是GameObject可能拥有或不拥有Transform个对象。如果是这种情况，您可能希望使用unique_ptr代替（并返回原始指针，该指针可能为null）。

使用unique_ptr的另一个原因可能是Transform子对象的构造需要延迟，因为构造函数接受一些需要计算的值，并且无法在构造函数中提供初始化列表。

一般情况下，除非你有充分的理由这样做，否则最喜欢最简单的解决方案，只需嵌入Transform类型的子对象，即可提供参考。

Answer 3

经验法则：只有当它完全无法避免时，你才会对指针和所有权感到困扰。 C ++有很好的价值语义（用const ref扩展），所以你可以在想要指针，智能或愚蠢之前走得很远。

在您的示例中，_transform作为直接成员非常精细。如果你想要一个吸气剂，你可以做到它

Transform transform() const {return _transform; }

在某些特殊情况下，它可能是

const Transform& transform() const {return _transform; }

有生命周期的文件。只有在合理的情况下才这样做。

嗯，显然，吸气剂的最佳方法是根本没有它们。面向对象是关于行为，让你的类做你的工作，而不是使用它作为你从外面戳戳和查询的数据转储。

Answer 4

所有权和原始指针？

智能指针通常带有所有权语义，所以当你不想给予/分享所有权时使用它们是个坏主意。

在我自己的代码中，我决定了以下约定：

原始指针表示没有所有权转移/共享

这意味着如果某些函数接收到一个原始指针作为参数，那么它就没有所有权（因此，不应该尝试删除它）。同样，返回原始指针的函数不会传输/共享所有权（因此，调用者也不应该尝试删除它）。

因此，在您的情况下，您可以返回指针而不是智能指针。

指针或参考？

这意味着指针和引用之间的选择仅取决于以下规则解决的一个因素：

如果nullptr / NULL值有意义，则使用指针。
如果nullptr / NULL值没有意义和/或不合适，请使用引用。

constness和成员变量？

我在constness上看到了一些答案，所以我加上自己的两分钱：

将非const值返回给内部变量是一种设计选择。你必须做的是在以下吸气剂之间做出选择：

const Transform * getTransform() const ;
Transform * getTransform() ;

我在“属性”上面（滥用）调用访问器，非const版本允许用户在他/她的闲暇时修改内部的Transform对象，而无需先询问您的课程。你会注意到，如果GameObject是const，则无法修改其内部Transform对象（唯一可访问的getter是const one，返回const）。您还会注意到，您无法在GameObject中更改Transform对象的地址。您只能通过该地址更改数据指针（这与使成员变量公开不同）

const Transform *& getTransform() const ;
Transform *& getTransform() ;

这与上面的情况类似，但是由于引用，用户可以直接访问指针地址，这意味着非const访问器或多或少类似于使成员变量公开。

const Transform * getTransform() const ;
void setTransform(Transform * p_transform) ;

我在“getter / setter”上面（滥用）调用访问器：如果用户想要修改变换值，那么他必须使用setTransform。你可以对你正在做的事情有更多的控制（请注意，在我的代码中，你通过unique_ptr或者auto_ptr来表示获取p_transform对象的总拥有权。你会注意到，如果GameObject是const的话，没有办法修改其内部的Transform对象（setter是非const）。

Transform * getTransform() const ;

我在“下标”上面（滥用）调用访问器，就像在指针数组中一样，数组可以是const，因此内部地址是const，但是这个地址指向的数据是非const的，所以它可以修改。这通常意味着您的GameObject对象并不真正“拥有”Transform对象。实际上，为了便于使用，GameObject很可能只引用了一些外部对象。

Answer 5

其他人已经回答了有关所有权的问题，但我还想补充一点。

放弃非const指针或对private成员的引用通常是一个非常糟糕的主意：它基本上等同于制作私有成员public。 换句话说，如果你编写一个getter返回一个非const引用或一个指向非const成员的指针，那么你的代码基本上等同于以下内容：

class GameObject {
public:
  Transform _transform; // and you don't have to write a getter
};

但这是一个坏主意。

如果你真的需要编写一个getter，请按照Balog Pal的建议给私人成员提供const引用。如果您需要非const引用，那么您应该重新考虑您的设计。

c ++ 11 - 所有权和吸气剂

5 个答案:

所有权和原始指针？

指针或参考？

constness和成员变量？