这是C++吗？指针容器安全吗？

Question

我想要一个类似于 boost 的 scoped_ptr 的安全 C++ 指针容器，但具有类似值的复制语义。我打算将其用于应用程序最内层循环中非常频繁使用的类中很少使用的元素，以获得更好的内存局部性。换句话说，我不关心此类的性能，只要它的“内联”内存负载很小即​​可。

我已经从以下内容开始，但我对此不太擅长；以下安全吗？我是否在重新发明轮子？如果是，我应该去哪里寻找？

template <typename T> 
class copy_ptr {
    T* item;
public:
    explicit copy_ptr() : item(0) {}
    explicit copy_ptr(T const& existingItem) : item(new T(existingItem)) {}
    copy_ptr(copy_ptr<T> const & other) : item(new T(*other.item)) {}
    ~copy_ptr()  { delete item;item=0;}

    T  * get() const {return item;}
    T & operator*() const {return *item;}
    T * operator->() const {return item;}
};

编辑：是的，我们故意让它的行为与正常值非常相似。分析表明该算法在其他方面相当有效，但有时会受到缓存未命中的阻碍。因此，我尝试通过提取当前包含在值中但实际上并未在最内层循环中使用的大 blob 来减小对象的大小。我更愿意在不进行语义更改的情况下做到这一点 - 一个简单的模板包装器将是理想的选择。

Answer 1

不，不是。

您忘记了赋值运算符。

您可以选择通过将赋值运算符声明为私有（并且不实现它）来禁止赋值（允许复制时很奇怪），或者您可以这样实现它：

copy_ptr& operator=(copy_ptr const& rhs)
{
  using std::swap;

  copy_ptr tmp(rhs);
  swap(this->item, tmp.item);
  return *this;
}

您还忘记了在复制构造函数中 other.item< /code> 可能为 null（由于默认构造函数），请选择您的替代方案：

// 1. Remove the default constructor

// 2. Implement the default constructor as
copy_ptr(): item(new T()) {}

// 3. Implement the copy constructor as
copy_ptr(copy_ptr const& rhs): item(other.item ? new T(*other.item) : 0) {}

对于类似值的行为，我更喜欢 2，因为值不能为 null。如果您允许空值，请在 operator-> 和 operator* 中引入 assert(item); 以确保正确性（在调试模式下） ）或抛出异常（无论你喜欢什么）。

最后，析构函数中的 item = 0 是无用的：一旦对象被销毁，你就无法在不调用未定义行为的情况下使用该对象......

还有 Roger Pate 关于 const-ness 传播更“有价值”的评论-like”，但这更多的是语义问题而不是正确性问题。

Answer 2

您应该“传递” copy_ptr 类型的 const-ness：

T* get() { return item; }
T& operator*() { return *item; }
T* operator->() { return item; }

T const* get() const { return item; }
T const& operator*() const { return *item; }
T const* operator->() const { return item; }

在复制构造函数中不需要指定 T：

copy_ptr(copy_ptr const &other) : item (new T(*other)) {}

为什么要显式设置默认构造函数？仅当您计划在某个地方使用 UB 时，将 dtor 中的指针清空才有意义...

但这些都是小问题，您所拥有的几乎就是这样。是的，我已经多次看到这个发明，但人们每次都会稍微调整语义。您可能会查看 boost::Optional，因为这几乎就是您在呈现时所写的内容，除非您要添加移动语义和其他操作。

Answer 3

除了罗杰所说的之外，您还可以通过谷歌搜索“clone_ptr”来获取想法/比较。