Question

假设我有一个类，其方法返回shared_ptr。

通过引用或值返回它可能有什么好处和缺点？

两种可能的线索：

早期对象销毁。如果我返回{const}引用的shared_ptr，则引用计数器不会递增，因此当它熄灭时我冒着删除对象的风险范围在另一个上下文中（例如另一个线程）。它是否正确？如果环境是单线程的，那么这种情况会发生吗？
费用。传递值肯定不是免费的。是否值得尽可能避免它？

谢谢大家。

Answer 1

按值返回智能指针。

正如您所说，如果您通过引用返回它，您将无法正确增加引用计数，这可能会在不适当的时间删除某些内容。仅这一点就足以成为不能通过引用返回的理由。接口应该是健壮的。

由于return value optimization（RVO），成本问题现在没有实际意义，所以你不会在现代编译器中产生递增 - 递减 - 递减序列或类似的东西。因此，返回shared_ptr的最佳方法是简单地按值返回：

shared_ptr<T> Foo()
{
    return shared_ptr<T>(/* acquire something */);
};

对于现代C ++编译器来说，这是一个显而易见的RVO机会。我知道即使关闭所有优化，Visual C ++编译器也会实现RVO。而对于C ++ 11的移动语义，这种担忧甚至更不重要。（但唯一可以确定的方法是剖析和实验。）

如果你仍然不相信，Dave Abrahams已经an article提出了以价值回归的论据。我在这里复制一个片段;我强烈建议您阅读整篇文章：

说实话：以下代码如何让您感觉到？
std::vector<std::string> get_names();
...
std::vector<std::string> const names = get_names();
     坦率地说，尽管我应该知道更好，但这让我感到紧张。原则上，get_names()时   返回时，我们必须复制vector个string。然后，我们需要在初始化时再次复制它   names，我们需要销毁第一个副本。如果向量中有N string个s，则每个副本   可能需要多达N + 1个存储器分配和一大堆不友好的高速缓存数据访问＆gt;因为字符串内容被复制了。

我没有面对那种焦虑，而是经常躲避传递参考以避免   不必要的副本：
get_names(std::vector<std::string>& out_param );
...
std::vector<std::string> names;
get_names( names );
不幸的是，这种做法远非理想。


代码增长了150％

我们不得不放弃const - 因为我们正在改变名字。

正如功能程序员想要提醒我们的那样，突变会使代码更加复杂，从而破坏参照透明度和等式推理。

我们不再对名称有严格的值语义。


但是，是否真的有必要以这种方式搞砸我们的代码以提高效率？幸运的是，答案结果是否定的（特别是如果您使用的是C ++ 0x）。

Answer 2

关于任何智能指针（不仅仅是shared_ptr），我认为返回一个引用并不可接受，我会非常犹豫通过引用或原始指针传递它们。为什么？因为您无法确定以后不会通过引用进行浅层复制。您的第一点定义了为什么这应该是一个问题的原因。即使在单线程环境中也会发生这种情况。您不需要并发访问数据来在程序中放置错误的复制语义。一旦你将其传递掉，你就无法真正控制用户对指针的操作，所以不要鼓励误操作，让你的API用户有足够的绳索自行挂起。

其次，如果可能，请查看智能指针的实现。建筑和破坏应该接近于可以忽略不计。如果这个开销是不可接受的，那么不要使用智能指针！但除此之外，您还需要检查您已经获得的并发体系结构，因为对跟踪指针使用的机制的互斥访问将减慢您的速度，而不仅仅是构建shared_ptr对象。

编辑，3年后：随着C ++中更现代的功能的出现，我会调整我的答案，当你简单地编写一个永远不会存在于调用函数范围之外的lambda时，更多地接受这种情况，并且不会复制到其他地方。在这里，如果你想节省复制共享指针的最小开销，那将是公平和安全的。为什么？因为您可以保证永远不会误用参考。

如何通过引用或值返回智能指针（shared_ptr）？

2 个答案: