typedef 共享指针的最佳策略是什么？

Question

我有一个关于在冗长模板中使用 typedef 的快速问题。关键是：我发现自己陷入了困境——除了客户端函数本地之外，似乎没有一个放置 typedef 的好地方。虽然也有类似的问题（请参阅此处 例如），似乎没有人能准确解决这个问题。请注意，这个问题并没有解决接下来的 typedef 是否合适的问题——出于说明的目的，我试图简化事情。

我在使用 boost::shared_ptr 时出现了问题。基本上，我想做以下事情：

#include <boost/shared_ptr.hpp>
typedef boost::shared_ptr<Widget> WidgetPtr;

将此 typedef 放在 Widget 声明标头中看起来很难看。这里似乎有两个考虑因素：(i) 如果 Widget 本身在其成员中不使用共享指针，我们添加了一个额外的包含（因为我们无法转发声明 < code>boost::shared_ptr 模板类 - 如果我错了，请纠正我？） (ii) 如果我们想在另一个类的声明期间使用此 typedef（调用该类 Foo）我们通过包含 Widget.h 而不是简单地转发声明 Widget 或包含 WidgetFwd.h 来违反最佳实践...除非此 typedef在后者中重复。此外，在 Widget 本身的声明期间 typedef boost::shared_ptr 似乎没有意义 - 我们似乎正在混合 Widget 的声明，并预期客户端将如何使用 Widget 接口。

好吧，这很糟糕，但这更糟糕：如果我不尝试上述的某种组合，我最终会在客户端代码中得到重复的 typedef，这会产生不一致（因此可能会出现错误）——重点是给出的Widget，一个 WidgetPtr typedef 本身应该充当一种类型。示例：我们不希望 Foo 使用一个 WidgetPtr（boost::shared_ptr 的 typedef），而 Bar< /code> 使用 WidgetPtr 作为 std::auto_ptr 的类型定义。

另一种方法（也是我在在线讨论中提到的少数方法之一）是使 typedef 成为 Widget 的公共成员，然后使用 Widget::Ptr ：

class Widget {
// ...
public:
     typedef boost::shared_ptr<Widget> Ptr;
};

同样，我不喜欢这个，因为（i）它表明指针类型在某种程度上是类的成员，并且（ii）它导致了一个不稳定的接口。更糟糕的是：由于我编写的每个类都可能使用智能指针来指向，所以我最终会追着想象中的客户端的尾巴。丑陋，丑陋，丑陋。

就目前情况而言，我已从该代码库中删除了 typedef（因为它们导致了严重的混乱和重复），并在选定的函数中在本地重新引入了它们。这里再次存在使用不一致的问题，但没有那么严重。

我能想到的唯一其他解决方案（我再次不确定这是否被认为是好的做法）是有一个实用程序标头，其中放置了 typedef，可能位于它们自己的命名空间内。在此标头中，我们将包含并完成它。

我是否遗漏了一些明显的东西，或者这只是简单的棘手？

PS——对以上内容的长度表示歉意；我找不到更简单的方法来充分表达问题。

Answer 1

此外，在 Widget 本身的声明期间 typedef boost::shared_ptr 似乎没有意义——我们似乎将 Widget 的声明与对客户端将如何使用 Widget 接口的预期混合在一起。

首先，这完全没有错 - 毕竟，客户端将（并且能够）使用接口的方式是接口本身的一部分；对于 C++ 来说，对象的内存管理不被垃圾收集，是其接口中相当重要的部分。

所以有两种情况。在一种情况下，Widget 预计它将通过共享指针使用。这意味着例如。从小部件获取的子小部件作为 shared_ptr 返回，创建的每个小部件都有它 shared_ptr 等等。在与 Widget 相同的标头中键入 def WidgetPtr 是完全合法的。

在第二种情况下，Widget 期望被管理，例如。通过普通的new和delete。客户端可以在特殊情况下使用shared_ptr，但没有说明，例如。打印机对话例程不能使用 auto_ptr 代替。客户端必须做好准备，如果 wptr 是 shared_ptr，该行

shared_ptr<Widget> w2(wptr->firstChild()->parent());

会导致灾难。

你的问题似乎表明后者是你的情况。所以恕我直言，你所做的一切都可以。客户端可以选择自己管理 Widget 对象的方式，只要不影响其他客户端即可。

Answer 2

我不喜欢库规定特定智能指针的使用，但如果有必要，我会容忍它。

如果您希望强制用户始终使用 shared_ptr 来操作小部件，这是不可能的，所以不必费心去尝试。

另一方面，如果 Widget 中有一个方法返回 boost::shared_ptr，那么提供（合理的）typedef 可能会简化客户端代码。

因此，我会提倡使用内部 typedef：

class Widget
{
public:
  typedef boost::shared_ptr<Widget> Ptr;

  Ptr AccessFirstChild();
}; // class Widget

在这种情况下，#include 必要的标头是完全可以的。

Answer 3

在我看来你想太多了。无论如何，每个想要拥有 shared_ptr 的人都必须包含 Widget 头文件。将 typedef （在我看来这是一个好主意）放入 Widget.h 对我来说 100% 有意义。

Answer 4

我的方法（使用下划线类型，只是因为这就是我的做法）

class Type
{
    public:
        typedef shared_ptr<Type>        ptr;
        typedef shared_ptr<const Type>  const_ptr;
};

我发现 const_ptr 版本非常有用。

Answer 5

我曾经将我的 C++ 代码构建到库中。库将有一堆供客户端使用的标头，全部位于 include/LibraryName 目录中。另外，我会在此目录中包含一个名为 Fwd.h 的标头，其中包含所有类的前向声明及其指针 typedef。

此外，每个公共标头将包含 Fwd.h，以便包含该标头会自动为您提供所有前向声明和指针类型定义。这在实践中非常有效。

不过，并非所有类都需要放入 shared_ptr 中。我只会为我希望动态创建的类型创建指针 typedef，在这种情况下，我将提供一个工厂。这还有一个额外的好处，即您可以不必仅提供具有接口类型的客户端代码，并将具体实现隐藏在库的 src 目录中。不是具体询问您的建议，但这给出了我的方法的完整画面。最后一点，还可以提供一个名为 LibraryName.h 的便捷标头，其中包含 Fwd.h 和所有其他公共标头。

祝你好运！

Answer 6

第二部分首先：使用名称空间，即：

namespace WidgetStuff {
  class Widget { ..
  typedef shared_ptr<Widget> WidgetPtr;
  ..

如果您想将其拆分：

namespace WidgetStuff {
   class Widget { ...
}
...
namespace WidgetStuff { 
  typedef ...

您是库作者，您拥有名称空间，因此其他人不应入侵它。

现在第一部分也得到了解答，如果您选择可以这样做：

#include <widget.h>
#include <widget_utils.h>

通过如上所述拆分命名空间。其效果是没有人必须使用这些实用程序，无论他们是否使用，他们都不应该侵入您的命名空间，因此他们可以自由地使 WidgetPtr 具有其他含义，只要它不在您的命名空间中即可。

Answer 7

我通常使用这种方法来简化输入并为类创建通用共享指针接口。
请注意它是 C++0x。

#include <iostream>
#include <memory>

template <class T>
struct SharedVirtual
{
   typedef std::shared_ptr<T> VPtr;
};

template <class T>
struct Shared
{
   typedef std::shared_ptr<T> Ptr;

   template <class... P>
   static Ptr ptr(P&&... args) 
   { 
      return std::make_shared<T>(std::forward<P>(args)...); 
   }
};

class Foo : public SharedVirtual<Foo>
{
   public:
      virtual void foo() const = 0;
};

class Test : public Foo, public Shared<Test>
{
   public:
      void foo() const { std::cout << "Hai u!" << std::endl; }
};

void print(const Foo::VPtr& ptr)
{
   ptr->foo();
}

int main()
{
   auto ptr = Test::ptr();
   print(ptr);
}