通过副本或引用传递指针

Question

我正在编写一个函数，将某个特定类的内容（二维直方图TH2F* ） TH2F*到另一个TH2F* 。 说实话，我希望能够

SafeCopy( in, out )

其中， in我输入TH2F*和out是我的目的地TH2F* 。 特别是，我想以这样一种方式实施SafeCopy ，以便在事先未分配out时也能正常工作。 首先，我以这种（错误的）方式实现了该功能

void SafeCopy( const TH2F * h_in, TH2F *h_out )
{
    cout << "SafeCopy2d: output histogram address is " << h_out << endl;
    if( h_out != NULL )
    {
        cout << "SafeCopy2d: h_out has been identified as non-zero pointer\n"; 
        (*h_out) = *h_in; // I'm making use of the copy-constructor
                          // it wouldn't work if h_out == NULL 
    }
    else 
    {
        cout << "SafeCopy2d: h_out has been identified as null pointer\n";
        h_out = new TH2F( *h_in );
        cout << "SafeCopy2d: h_out address is now " << h_out << endl;
    }
}

输出是

SafeCopy2d: output histogram address is 0x0
SafeCopy2d: h_out has been identified as null pointer
SafeCopy2d: h_out address is now 0xblahblah

但是，这当然是行不通的，因为退出函数时，“真实”指针h_out仍为0，因为我是通过复制而不是通过引用传递的。 我将函数的原型（不更改其实现）更改为

void SafeCopy( const TH2F * h_in, TH2F *&h_out )

为了通过引用传递h_out指针。 在后一种情况下，会发生一些奇怪的事情：如果我通过一个NULL h_out调用SafeCopy，则会得到以下输出：

SafeCopy2d: output histogram address is 0x*a non-zero value*
SafeCopy2d: h_out has been identified as non-zero pointer

我的问题是：为什么如果我通过拷贝传递h_out，则它被正确识别为NULL指针，而当我通过引用传递它时，它显示为非零？

编辑这是调用代码：

//TH2F * h_migration is created and filled previously in the program
TH2F * h_smearedMigration;//  
for (int ntoy=0; ntoy < NTOY; ntoy++ ) {

         //matrix smearing
    SmartCopy( h_migration, h_smearedMigration ); //copy the original matrix to a temporary one
    RunToy( h_smearedMigration ); //smear the matrix
...

我想避免类似

h_smearedMigration = SmartCopy( h_migration, h_smearedMigration );

Answer 1

您尚未显示调用代码，但听起来问题出在诸如SafeCopy(something, NULL)类的问题上。 是的，行不通。 传递指针并返回结果：

TH2F *SafeCopy(constTH2F *in, TH2F *out) {
    if (!out)
        out = whatever;
    *out = *in; // or whatever...
    return out;
}

Answer 2

如果我调用传递了NULL h_out的SafeCopy，则会得到以下输出：
...
*编辑这是调用代码：
TH2F * h_smearedMigration;
...
SmartCopy（h_migration，h_smearedMigration）;

这不是NULL指针，而是未初始化的指针。 它包含随机垃圾，不太可能为0x0。

Answer 3

首先，不清楚为什么要使用指针。 理想情况下，您只想直接固定对象。 然后，您不需要特殊的复制约定：

TH2F RunToy(TH2F const &in);

//TH2F h_migration is created and filled previously in the program
for (int ntoy=0; ntoy < NTOY; ntoy++ ) {
    TH2F h_smearedMigration = RunToy(h_migration);

如果TH2F复制TH2F很昂贵，那么您可以通过pImple之类的方式实现它，这样它可以便宜地移动，但仍然像值类型一样工作。

如果确实需要指针，则应该使用智能指针，并且永远不要拥有原始指针（例如，可以肯定拥有原始指针会使您的代码异常不安全）。

void RunToy(std::unique_ptr<TH2F> in_out);

void SafeCopy(TH2F const &in, std::unique_ptr<TH2F> &out)
{
    if(h_out) {
        *out = in; // copy assignment
    } else {
        out = make_unique<TH2F>(h_in); // copy construction
    }
}

for (int ntoy=0; ntoy < NTOY; ntoy++ ) {
    std::unique_ptr<TH2F> h_smearedMigration;
    SmartCopy(h_migration, h_smearedMigration);
    RunToy(h_smearedMigration );

当然，您通常不需要SmartCopy函数来动态确定是使用副本分配还是使用副本构造。 根据是否已经分配了对象，您应该知道需要什么。

// std::unique_ptr<TH2F> h_migration is created and filled previously in the program
for (int ntoy=0; ntoy < NTOY; ntoy++ ) {
    auto h_smearedMigration = make_unique<TH2F>(*h_migration);
    RunToy(h_smearedMigration);