Question

我想知道的是，按值传递Cat与传递std::unique_ptr<Cat>实际上与传递它们，内存管理以及在实践中使用它们有什么不同。

内存管理明智，不一样吗？因为返回值对象和包装在unique_ptr中的对象，一旦它们超出范围，它们的析构函数会被触发吗？

那么，您如何比较两段代码：

Cat catFactory(string catName) {
    return Cat(catName);
}

std::unique_ptr<Cat> catFactory(string catName) {
    return std::unique_ptr(new Cat(catName));
}

Answer 1

按值返回应视为默认值。（*）退出std::unique_ptr<Cat>，偏离默认惯例，应该要求理由。

返回指针有三个主要原因：

多态性。这是返回std::unique_ptr<Cat>而不是Cat的最佳理由：您实际上可能正在创建从Cat派生的类型的对象。如果你需要这种多态性，你绝对需要返回某种指针。这就是工厂函数通常返回指针的原因。
Cat不能低价移动或根本无法移动。 “固有的”不可移动的类型是罕见的;你通常应该尝试通过降低Cat来实现它的便宜动作。但当然Cat可能是其他人拥有的类型，您无法添加移动构造函数（或者甚至是复制构造函数）。在这种情况下，除了使用unique_ptr（并向所有者投诉）之外，您无能为力。
该函数可能会失败，无法构造任何有效的Cat。在这种情况下，一种可能性是按值返回，但如果无法构造Cat则抛出异常;另一方面，在C ++ 11 / C ++ 14中，使函数返回std::unique_ptr<Cat>并在没有构造Cat时返回空指针。但是，在C ++ 17中，在这种情况下，您应该开始返回std::optional<Cat>而不是std::unique_ptr<Cat>，以避免不必要的堆分配。

（*）这也适用于传递对象，当被调用的函数需要它自己的值副本时，例如一个构造函数，它将初始化一个类成员其中一个论点。按值接受对象并移动。

Answer 2

默认情况下，按值返回。

此规则的例外情况：

Cat需要存在于堆上，以便比触发其创建的代码更久......但在这种情况下，它可能不应该是返回的unique_ptr，而是{{1} }}。
你实际上并没有构建Cat，而是获得可以被解释为Cat的东西;在这种情况下，再次，你可能不想要一个唯一的指针，而是一个常规指针（或一个带有自定义删除器的唯一指针）。
多态性 - 如果它是一个工厂而猫是它的产品之一，你可以制作一只狗和一只马，都是动物，所以你会返回一个指向动物的指针。这绝对是你使用独特指针的情况。
你的副本，作业和/或移动构造者中的黑暗伏都教，这使得重要的是始终确保你只从远处戳你的猫。

我不同意@ Brian关于他建议的两个例外的回答：

我建议不使用指针返回类型，以便能够通过返回shared_ptr来指示失败。未能返回有效值的是例外情况，即使您想要避免它们 - 我建议您返回nullptr。
您通常不需要移动构造函数来启动返回值 - 因此缺少移动构造函数不应该是返回指针的理由。

Answer 3

记忆管理方面，他们完全不同。

当然，这些日子里这些微不足道的例子之间的实际功能差异非常小，假设移动语义可以使得按值返回便宜（在第二个例子中，他们负责移动指针）。而且，当你只是让一切都超出范围时，两个物体将同时被摧毁。

但是动态分配的代码简单得多，并添加了“为什么？”因素。

如果在函数返回后检查结果将如何使用，则无法真正理解差异。然后关于自动与动态内存分配的所有典型考虑重新发挥作用。

总之，实际上没有通用的，全能的方式来告诉你工厂是应该动态分配还是按值返回。但是，我个人更喜欢后者的简单性（除非你知道你不能），特别是如果你的对象类型通常是可移动的（由于RVO可能对函数本身没有太大影响，但可能对你有所帮助）在呼叫现场）。

应该何时返回值，而不是返回唯一指针

3 个答案: