unique_ptr 到派生类作为函数的参数，该函数将 unique_ptr 带到基类

Posted 2023-02-24

【中文标题】unique_ptr 到派生类作为函数的参数，该函数将 unique_ptr 带到基类

【英文标题】：unique_ptr to a derived class as an argument to a function that takes a unique_ptr to a base class

【发布时间】：2013-07-02 16:08:18

【问题描述】：

我正在尝试在将unique_ptr 用于基类的函数中使用unique_ptr 派生类。比如：

class Base ;

class Derived : public Base ;

void f(unique_ptr<Base> const &base) 

…

unique_ptr<Derived> derived = unique_ptr<Derived>(new Derived);
f(derived);

如果我正确理解this answer，这段代码应该可以工作，但会导致以下编译错误：

错误 C2664: 'f' : 无法将参数 1 从 'std::unique_ptr<_ty>' 转换为 'const std::unique_ptr<_ty> &'

IntelliSense：不存在从“std::unique_ptr>”到“const std::unique_ptr>”的合适的用户定义转换

如果我将f 更改为unique_ptr<Derived> const &derived，它可以正常工作，但这不是我想要的。

我做错了吗？我可以做些什么来解决这个问题？

我正在使用 Visual Studio 2012。

【参考方案1】：

您有三个选择：

放弃所有权。这将使您的局部变量在函数调用后无法访问动态对象；对象已转移给被调用者：

f(std::move(derived));

更改f的签名：

void f(std::unique_ptr<Derived> const &);

更改变量的类型：

std::unique_ptr<base> derived = std::unique_ptr<Derived>(new Derived);

或者当然只是：

std::unique_ptr<base> derived(new Derived);

甚至：

std::unique_ptr<base> derived = std::make_unique<Derived>();

更新：或者，按照 cmets 的建议，根本不要转让所有权：

void f(Base & b);

f(*derived);

【讨论】：

在这种情况下，我正在考虑使用 4。使用 shared_ptr。

在函数调用中使用引用而不是 unique_ptr 怎么样？

@svick，如果它不拥有指针的所有权，为什么还要将智能指针传递给函数？这不是智能指针的用途。

@metal：太好了，谢谢 - 是的，重要的细节，返回类型必须匹配。我错过了。好东西。你可以说return std::unique_ptr<Base>(std::move(p))，我想。

“这将在函数调用结束时销毁对象”：但是我们不知道f()在做什么（假设它实际上不是空的） - 它可能会将所有权转移到其他地方。我们不能说我们放弃或转让所有权吗？

【参考方案2】：

我有接受答案的选项#1，但我仍然遇到相同的编译错误。我把头撞在墙上一个多小时，我终于意识到我有

class Derived : Base ;

而不是

class Derived : public Base ;

【参考方案3】：

一个可能的解决方案是将参数的类型更改为Base const*，并改为传递derived.get()。 unique_ptr const<Base>& 没有所有权转移（并且unique_ptr 没有被修改），因此更改为Base const* 不会改变含义。

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Herb Sutter 在Smart Pointer Parameters 中详细讨论了传递智能指针参数。链接文章的摘录指的是这种确切的情况：

传递const unique_ptr<widget>& 很奇怪，因为它只能接受null 或widget，其生命周期恰好通过unique_ptr 在调用代码中进行管理，而被调用者通常不应该关心呼叫者的终生管理选择。传递 widget* 涵盖了这些情况的严格超集，并且可以接受“null 或 widget”，而不管调用者使用的生命周期策略如何。

【讨论】：

Base const* 不是意味着该函数可以将指针存储在某处吗？我虽然智能指针试图避免这种情况。

@svick，该函数可以同样轻松地存储base.get()（get() 是const 成员函数）。

@svick 否。智能指针通过明确谁是对象的所有者来避免内存泄漏。如果您将原始指针作为参数传递给函数，您只需授予读取/修改它的权限。智能指针是为了避免使用原始的new 和delete，而不是指针。

【参考方案4】：

另一种方法是更改​​f 的签名并以稍微不同的方式使用它：

void f(Base* base_ptr) 
    // take ownership inside the function
    std::unique_ptr<Base> base base_ptr;
    // ...


// ...
auto derived = std::make_unique<Derived>();
f(derived.release());  // release ownership