通过复制或引用传递指针

Question

我正在编写一个函数，将某个类( 2d直方图，TH2F*)的内容复制到另一个TH2F*。实际上，我想要

SafeCopy( in, out )

其中in是我的输入，TH2F*和out是我的目的地TH2F*。特别是，我希望以这样的方式实现SafeCopy，以便在以前还没有分配out的情况下也能工作。在第一个例子中，我以这样(错误)的方式实现了这个函数。

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

但这当然行不通，因为在退出函数时，“真正的”指针h_out仍然是0，因为我通过复制而不是引用传递它。然后，我将函数的原型(不改变其实现)更改为

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

以便通过引用传递h_out指针。在后一种情况下，会发生一些奇怪的事情:如果调用SafeCopy传递一个空h_out，就会得到以下输出：

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:如果我通过复制传递h_out，为什么它被正确地识别为空指针，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
...

我想避免这样的事情

h_smearedMigration = SmartCopy( h_migration, h_smearedMigration );

Answer 1

首先，还不清楚为什么要使用指针。理想情况下，您只想直接持有对象。那么，您就不需要一个特殊的公约来复制：

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的复制成本很高，那么您可以通过类似于pImple的方法来实现它，这样就可以便宜地移动它，但仍然可以充当一个值类型。

如果您确实需要指针，那么您应该使用智能指针，而不要拥有原始指针(拥有原始指针几乎可以保证代码异常--例如，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，通常不需要使用SmartCopy函数来动态确定是使用复制分配还是复制构造。根据您是否已经分配了对象，您应该知道您需要什么。

// 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);

Answer 2

您还没有显示调用代码，但听起来问题来自于类似于SafeCopy(something, NULL)的东西。是的，没用的。传入指针并返回结果：

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

Answer 3

如果调用SafeCopy传递空h_out，则得到以下输出： ..。 *编辑这是调用代码： TH2F * h_smearedMigration； ..。 SmartCopy( h_migration，h_smearedMigration )；

这不是空指针，是未初始化的指针。它包含随机垃圾，不太可能是0x0。