std::list< std::unique_ptr<T> >：传递它

Posted 2023-02-17

【中文标题】std::list< std::unique_ptr<T> >：传递它

【英文标题】：std::list< std::unique_ptr<T> >: passing it around

【发布时间】：2010-07-11 11:44:40

【问题描述】：

假设我有一个std::list 的class T：

std::list<T> l;

将它传递给函数时，我会使用引用：

someFunction( std::list<T> &l )

传递std::list 或unique_ptrs 的（元素）的最佳方式是什么？

std::list< std::unique_ptr<T> >  l;

像这样：

someFunction( std::unique_ptr<T> ptr )

或者这个：

someFunction( T* ptr )

或者这个：

someFunction( T &ref )

例如，我如何使用std::list 的back() 函数来调用它？恕我直言，这些都是“某种”等价物，但我确定我在这里遗漏了一些东西。

谢谢

【参考方案1】：

按照从好到坏的顺序：

someFunction(const T&); someFunction(T&); someFunction(const std::unique_ptr&); someFunction(std::unique_ptr&);

第一个是最好的，因为它不会修改它的对象，并且无论您如何分配它，它都会与该对象一起工作（例如，您可以毫无问题地切换到 shared_ptr）。

无论您使用什么智能指针，第二个也可以使用；但是，它假定您可以修改对象，并且只要您可以将某些东西设为 const，就应该这样做。

数字 3 和 4 都允许被指向的对象发生变异；然而，#3 不允许修改智能指针，而数字 4 允许。两者都有强制使用 unique_ptr 的缺点，而上面的两个无论智能指针类如何都可以工作。

不能像在其他一些示例中那样按值传递 unique_ptr； unique_ptr 应该是唯一的。如果要复制它，请考虑使用 shared_ptr。

对于前两个，如果你在 back() 的结果上调用它，它看起来像：

someFunction(*(lst.back()));  // dereference lst.back() before passing it in.

对于后两者，如果你在 back() 的结果上调用它，它看起来像：

someFunction(lst.back()); // pass the smart pointer, not the object to
                          // which the smart pointer currently points.

【讨论】：

感谢您的深入解释。因此，智能指针不需要特殊的语义（解除引用除外）。我知道const 的东西，但在这种情况下，我需要修改传入的T 对象。

【参考方案2】：

不要按值传递unique_ptr，首先，如果没有std::move，它将无法编译，如果您这样做使用std::move，它将为空您存储在 list 中的值，您将无法再访问它。

这是因为unique_ptr 不可复制，它没有unique_ptr::unique_ptr(const unique_ptr<T>& other) 类型的复制构造函数，而是只有一个移动构造函数（unique_ptr::unique_ptr(unique_ptr<T>&& source)）。

【讨论】：

我从相反的要求来到这里：我如何从列表中弹出一个unique_ptr，因为当前的 API 需要复制 (auto res = list.back(); list.pop_back(); return res;)，所以你回答了我的问题：std::move back 指针中的值，然后将空指针弹出。

【参考方案3】：

unique_ptr 以及包含 unique_ptr 的类/实例可以在 std::list （和其他容器）中使用，前提是它们具有 move 构造函数 class_name(class_name &&) 定义（其中 unique_ptr 当然有)。

当你传递这些元素时，你总是在移动（而不是复制）它们，所以你总是在左值上使用 std::move() ，就像在 my_list.push_back(std::move(my_element)); 这表明您正在将元素传递（= 移动）到列表中，并且 my_element 在该操作之后是“空的”（如空的 unique_ptr）。

例子：

typedef std::unique_ptr<uint8_t[]> data_ptr;

class data_holder

private:
    int something_about_data;
    data_ptr data;
public:
    data_holder(data_ptr && _data)
        : data(std::move(_data))
    

    // hey compiler, please generate a default move constructor for me
    // despite of present destructor
    data_holder(data_holder &&) = default;

    ~data_holder()
    
        // ...
    

    bool is_empty() const  return ! bool(data); 


// ...

    // ...
    data_holder the_element(data_ptr(new uint8_t[DATA_SIZE]));

    // move the_element into the_list
    the_list.push_back(std::move(the_element));
    if (the_element.is_empty())
        std::cerr << "data_holder 'the_element' is now empty!" << std::endl;
    // ...