Google 用了很多自己实现的技巧 / 工具使 C++ 代码更加健壮, 我们使用 C++ 的方式可能和你在其它地方见到的有所不同.
动态分配出的对象最好有单一且固定的所有主(onwer), 且通过智能指针传递所有权(ownership).
定义:
所有权是一种登记/管理动态内存和其它资源的技术。动态分配出的对象的所有主是一个对象或函数,后者负责确保当前者无用时就自动销毁前者。所有权有时可以共享,那么就由最后一个所有主来负责销毁它。甚至也可以不用共享,在代码中直接把所有权传递给其它对象。 其实您可以把智能指针当成一个重载了
*
和->
的「对象」来看。智能指针类型被用来自动化所有权的登记工作,来确保执行销毁义务到位。std::unique_ptr 是 C++11 新推出的一种智能指针类型,用来表示动态分配出的对象的「独一无二」所有权;当std::unique_ptr
离开作用域,对象就会被销毁。不能复制std::unique_ptr
, 但可以把它移动(move)给新所有主。std::shared_ptr 同样表示动态分配对象的所有权,但可以被共享,也可以被复制;对象的所有权由所有复制者共同拥有,最后一个复制者被销毁时,对象也会随着被销毁。
优点:
如果没有清晰、逻辑条理的所有权安排,不可能管理好动态分配的内存。 传递对象的所有权,开销比复制来得小,如果可以复制的话。 传递所有权也比「借用」指针或引用来得简单,毕竟它大大省去了两个用户一起协调对象生命周期的工作。 如果所有权逻辑条理,有文档且不乱来的话,可读性很棒。 可以不用手动完成所有权的登记工作,大大简化了代码,也免去了一大波错误之恼。 对于 const 对象来说,智能指针简单易用,也比深度复制高效。
缺点:
不得不用指针(不管是智能的还是原生的)来表示和传递所有权。指针语义可要比值语义复杂得许多了,特别是在 API 里:您不光要操心所有权,还要顾及别名,生命周期,可变性(mutability)以及其它大大小小问题。 其实值语义的开销经常被高估,所以就所有权的性能来说,可不能光只考虑可读性以及复杂性。 如果 API 依赖所有权的传递,就会害得客户端不得不用单一的内存管理模型。 销毁资源并回收的相关代码不是很明朗。
std::unique_ptr
的所有权传递原理是 C++11 的 move 语法,后者毕竟是刚刚推出的,容易迷惑程序员。 如果原本的所有权设计已经够完善了,那么若要引入所有权共享机制,可能不得不重构整个系统。 所有权共享机制的登记工作在运行时进行,开销可能相当不小。 某些极端情况下,所有权被共享的对象永远不会被销毁,比如引用死循环(cyclic references)。 智能指针并不能够完全代替原生指针。
决定:
如果必须使用动态分配,倾向于保持分配者的所有权。如果其他地方要使用这个对象,最好传递它的拷贝,或者传递一个不用改变所有权的指针或引用。倾向于使用 std::unique_ptr
来明确所有权传递,例如:
std::unique_ptr<Foo> FooFactory();
void FooConsumer(std::unique_ptr<Foo> ptr);
避免使用共享所有权。如果对性能要求很高,并且操作的对象是不可变的(比如说
std::shared_ptr<const Foo>
),这时可以用共享所有权来避免昂贵的拷贝操作。如果确实要使用共享所有权,倾向于使用std::shared_ptr
。 不要在新代码中使用scoped_ptr `` ,除非你必须兼容老版本的C++。总是用 ``std::unique_ptr
代替std::auto_ptr
。
使用 cpplint.py
检查风格错误.
cpplint.py
是一个用来分析源文件, 能检查出多种风格错误的工具. 它不并完美, 甚至还会漏报和误报, 但它仍然是一个非常有用的工具. 在行尾加 // NOLINT
, 或在上一行加 // NOLINTNEXTLINE
, 可以忽略报错。
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scoped_ptr
和 auto_ptr
已过时。现在是 shared_ptr
和 uniqued_ptr
的天下了。