从函数返回一个 unique_ptr 向量

Posted 2023-03-25

【中文标题】从函数返回一个 unique_ptr 向量

【英文标题】：Returning a vector of unique_ptr from function

【发布时间】：2012-08-31 10:15:32

【问题描述】：

我目前正在阅读《Head First Object Oriented Analysis and Design》一书，同时也习惯了 C++11 的一些特性（尤其是 unique_ptr 和 move 语义）。在书中，他们以策略棋盘游戏的设计为例。它有一个板，瓷砖和瓷砖上的单位。代码是用 Java 编写的，我试图用 C++ 重写它。在Java中，tile类如下：

public class Tile

    private List units;

    public Tile()
    
        units = new LinkedList();
    

    protected void addUnit(Unit unit)
    
        units.add(unit);
    

    protected List getUnits()
    
        return units;
    

我首先在 c++ 中使用 shared_ptr 做了同样的事情。与我使用原始指针的第二个版本相比，它工作但非常慢。然后我尝试了 unique_ptr：

class Tile


public:
  Tile();
  virtual ~Tile();

  void addUnit()
  
    mUnits.push_back(std::unique_ptr<Unit>(new Unit());
  

  std::vector<std::unique_ptr<Unit>> getUnits()
  
    return mUnits;
  

private:
  std::vector<std::unique_ptr<Unit>> mUnits;

;

编译器不喜欢 getUnits。据我了解，它来自于复制构造函数在 unique_ptr 中被禁用的事实。你将如何返回向量列表？ 谢谢！

【问题讨论】：

引用返回：std::vector<std::unique_ptr<Unit>>& getUnits()

返回一个 unique_ptrs 向量意味着放弃它们，因此 Tile 不再可以访问它们。这就是你想要的吗？

你真的需要返回向量吗？如果你的类包装了std::vector，你应该提供比这个访问器更好的对其数据的访问。这个例子清楚地表明，从 Java 到 C++ 的不费吹灰之力的重写不是要走的路。尤其是因为您没有提供任何新功能。

别忘了，Java“对象”是指针；即使看起来像按值返回，结果也指向原始对象。 C++ 中的类比是返回一个指针或引用。

原来的类无论如何设计都很糟糕，希望那本书能提到这一点。为什么封装一个容器只是为了提供对它的完全访问权限？

【参考方案1】：

在 C++ 中返回的值会产生一个副本 - 如果这是您想要的，您不能使用 unique_ptr 或必须手动复制和 std::move 它。但是，我认为您只想提供对Units 的访问权限（无论出于何种原因......），所以只需返回一个引用：

std::vector<std::unique_ptr<Unit>> const& getUnits() const

  return mUnits;

（const 仅在您不想授予向量写入权限时才需要。）

现在，仍然有几个问题出现：为什么是~Tile virtual？我看没必要。

你为什么使用 owning ptr 来指向单位？在原始 Java 代码中，您获得了对外部单元的引用，并且只存储了一个引用 - 如果 Java 代码中的 Tile 被破坏，则单元不会（据我所见），只要它们是在别处引用。为了在 C++ 中实现完全相同，您使用 shared_ptr 是正确的。

当然，您可以明确谁 是单位的真正所有者并进行相应操作 - 如果它不是 Tile，请使用原始指针。另见"Which kind of pointer do I use when?"

【讨论】：

~Tile() 是虚拟的，因为 Java 代码具有 protected 方法，这意味着其目的是从该方法派生类。

Funny... 我尝试了 auto test = getUnits() 但我收到一个错误：“使用已删除的函数 'std::unique_ptr 等 :-(

@darkman：嗯..auto x = init; 会导致复制发生。使用auto& x = init;。

为什么这在 Visual Studio 2013 中不起作用？我仍然在尝试访问复制构造函数时遇到编译器错误...

在 "auto& x = init;" 中，Xeo 在 auto 之后使用 & 来指定 x 是对 init 的左值引用。点击此处了解更多详情：open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2006/n2027.html