这是 intrusive_ptr 的有效使用吗？

Question

在我的代码中，当涉及到 intrusive_ptr 时，我遵循两条规则：

• 按值传递原始指针意味着保证原始指针在该函数的生命周期内有效。
• 如果要在函数的生命周期之外存储和使用原始指针，则应将其存储在 intrusive_ptr 中。

许多互联网评论者写道，除非使用第三方代码，否则shared_ptr应该优于intrusive_ptr。但是，intrusive_ptr 避免了传递智能指针，因为您可以从原始指针创建 intrusive_ptr，就像在函数的生命周期之外需要该对象时一样。

我只是担心我遗漏了一些东西，因为我读过的任何内容都没有说明有关 intrusive_ptrs 的这一点，而且大多数人似乎更喜欢共享指针，即使它们会带来内存开销，并且在使用 enable_shared_from_this 和继承时也会出现问题。

Answer 1

在具有所有权语义的公共 API 中传递原始指针应该很少进行，并且仅在绝对必要时才进行。例如，与您无法更改其接口的代码进行交互。

在私有 API 中（例如在单个类的成员中）传递原始指针是没有问题的。

考虑这三个函数：

void f(A* a);
void g(std::unique_ptr<A> a);
void h(std::shared_ptr<A> a);

f 的所有权语义不清楚。如果您是 f 的客户，您需要阅读文档以了解 f 是否要释放 a，或者忽略所有权问题一个。

g 的所有权语义很清楚。当您调用 g 时，您将 a 的所有权传递给 g，并且您不再对此负责。 g 将释放 a 或将该资源的所有权转移到其他地方。

h 的所有权语义很清楚。当您调用 h 时，您和 h 就成为 a 的共同所有者。最后一个出去的人关灯。

void q(boost::intrusive_ptr<A> a);

q 与 h 具有相同的所有权语义。主要区别在于，必须存在以下自由函数：

intrusive_ptr_add_ref(A*);
intrusive_ptr_release(A*);

如果您是 f 的作者，并且在 a 上调用这些函数，则应该记录您这样做的情况。您的客户不一定知道您是这样。如果您是 f 的客户，除非您阅读其文档，否则您无法知道 f 是否会调用这些函数。

如果您是 f 的作者，并且打算调用 intrusive_ptr_* 函数，则可以通过编码 q 来在界面中明确这一点。

但通常没有令人信服的理由迫使 A 的作者编写 intrusive_ptr_* 函数。您可以通过编写 h 来获得与 q 相同的所有权语义，而无需对 A 强加任何进一步的要求。

关于内存开销

如果您使用以下方式创建 shared_ptr：

 shared_ptr<A> p = make_shared(arguments-to-construct-an-A);

那么您的 shared_ptr 将具有与 intrusive_ptr 完全相同的内存开销>。该实现将在同一内存分配中分配 A 和引用计数。您的客户不需要知道或关心您的 shared_ptr 的构建如此高效。

Answer 2

intrusive_ptr 确实有其他代价：您必须使用内存管理信息来混淆您的实际设计，您使事情变得比所需的更复杂，项目的贡献者不会熟悉您的推理（甚至 intrusive_ptr）并且您需要更多文档。

另外：您是否曾经对复制智能指针的开销实际上影响您的应用程序进行过基准测试？我宁愿先使用简单版本，并且仅在真正必要时才引入 intrusive_ptr 。