c++23中的新功能之十四输入输出指针

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本文围绕C++展开，介绍了在C++中传递指针值的问题及解决方式。重点讲解了C++23提案中的INOUT和OUT智能指针（std::inout_ptr、std::out_ptr），包括两者区别、使用方法、自动转换及支持的智能指针类型等，强调应用场景推动标准前进。

一、介绍

在c++的发展过程中，无论如何发展，c++都尽量保持着与C语言的兼容，当然这也是它的一个特点。在实际的应用中，开发者经常遇到的一个问题是，如何把一个指针的值给传出来？有人会说，简单啊，直接返回不就行了。当然，这样是可以的，但是如果不想通过返回值返回呢（返回值另有它用）？
在普通的变量中，可以通过引用“&”来实现，类似下面的代码：

int test(int &a)
{
  a =10;
  return a;
}

指针是不是也可以这样做呢？当然可以，同时它还可以使用双重指针来实现，看下面的代码：

int test(char * & p1,int **p2)
{
  *p1 = 'c';
  *pt2 = &data;

  return 0;
}

这在许多的开源框架中，经常看二级指针的原因。可是，在c++中，随着新标准的推出，智能指针开始广泛在程序中应用，那么智能指针怎么产生上面的应用呢？引用？智能指针本身就是一种引用计数器。再或者转回到普通指针，可是在智能指针和普通指针间来回转又是大忌。

二、INOUT和OUT指针

在c++23的提案中有一个INOUT和OUT的智能指针定义即std::inout_ptr,std::out_ptr。两者的区别是前者可以既可输入又可输出，而后者只能输出。这是什么意思呢？就是说智能指针如果纯输出，则输入进去的智能指针只做一个Reset动作；否则会做一个Release动作后再做一个Reset动作。举一个简单的场景，就是转入一个空的智能指针，然后纯输出一个创建成功的智能指针；而如果有个已经使用的智能指针，想重用，就可以用std::inout_ptr,Release和Reset就自动处理了。这有点类似于C中的remalloc函数。
可能有些开发者在阅读一些开源框架或者源码中，会发现一个函数的参数前有类似的IN或者OUT的定义，跳转过去发现只是一个宏定义的空值，目的当然是让代码看上去更友好。那么在c++23中，如何使用呢？

auto ptr = std::unique_shared<int>();

void outSmartptr(int ** ptr){}

testSmartptr(std::out_ptr(ptr));
testSmartptr(std::inout_ptr(ptr));

可见，这两个指针就是隐匿的转化成T**。当然，在C语言中会有好多分配内存中会使用void *这种机制，所以这两个指针也要支持这种自动转换。另外，和智能指针一样，这两个指针也支持自定义删除器，类似于：

malloc_mem(std::out_ptr(ptr,[](auto t){free_mem(t);}));

好的，注意点来了。前面提到了，std::out_ptr支持任意Reset的成员指针，所以它支持所有的智能指针；而std::inout_ptr既要Release又要Reset，所以它不支持std::shared_ptr。

三、总结

所以说，应用场景推动了标准的前进。一切的技术手段，最终的目的是为实际应用服务的。脱离了这一导向，技术最终会走向华而不实，然后被淘汰。c++之所以开始快速迭代新的标准，目的也不外乎于此。毕竟，只有变化发展，才是永恒的真理。