C++ 强制使用 unique_ptr 进行动态分配？

Question

我发现 unique_ptr 可以指向一个已经存在的对象。例如，我可以这样做:

class Foo {
public:
  Foo(int nb) : nb_(nb) {}
private:
  int nb_;
};

int main() {
  Foo f1(2);
  Foo* ptr1(&f1);
  unique_ptr<Foo> s_ptr1(&f1);

  return 0;
}

我的问题是：

如果我用 unique_ptr 创建一个 class 作为数据成员（其中 Bar一个 class 复制构造函数被删除的地方）和一个将指针作为参数的构造函数，我可以阻止用户传递一个已经存在的 object/variable 作为参数（在那个构造函数中）（即强迫他使用 new 关键字）？因为如果他这样做，我将无法保证我的 class 对象的有效状态（用户仍然可以使用 class 之外的地址修改数据成员）..我可以't将Bar的内容复制到另一个内存区。

示例：

class Bar {
public:
  Bar(/* arguments */) { /* data members allocation */ }
  Bar(Bar const& b) = delete;

  /* Other member functions */

private:
  /* data members */
};

class Bar_Ptr {
public:
  Bar_Ptr(Bar* ptr) {
    if (ptr != nullptr) { ptr_ = unique_ptr<Bar> (ptr); }
  } /* The user can still pass the address of an already existing Bar ... */

  /* Other member functions */

private:
  unique_ptr<Bar> ptr_;
};

Answer 1

不，你不能。你不能阻止人们做愚蠢的事情。声明一个模板化函数，returns 一个基于模板化参数的新对象。

Answer 2

我以前见过类似的东西。诀窍是你创建一个函数（让我们称之为make_unique）接受对象（不是指针，对象，所以可能使用隐式构造函数，它可以"take" class构造函数参数），此函数将创建 return 和 unique_ptr。像这样：

template <class T> std::unique_ptr<T> make_unique(T b);

顺便说一句，你可以推荐别人使用这个功能，但是没有人会强迫他们按照你的推荐去做...

Answer 3

你无法阻止人们做错事。但是你可以鼓励他们做正确的事。或者至少，如果他们做错了事，让它更明显。

例如，使用Bar，不要让构造函数采用裸指针。让它花费 unique_ptrs，按值或按 &&。这样，您就可以强制 caller 创建那些 unique_ptr。您只是将它们移动到您的成员变量中。

那样的话，如果调用者做错了事，错误就在调用者的代码中，而不是你的。

Answer 4

你不能阻止程序员做傻事。 std::unique_ptr 和 std::shared_ptr 都包含使用现有 ptr 创建实例的选项。我什至见过传递自定义删除器以防止删除的情况。（对于这些情况，共享 ptr 更优雅）

所以如果你有一个指针，你必须知道它的所有权。这就是为什么我更喜欢使用 std::unique_ptr、std::shared_ptr 和 std::weak_ptr 作为 'owning' 指针，而原始指针表示非拥有指针。如果您将此传播到创建对象的位置，大多数静态分析器会告诉您您犯了一个错误。

因此，我会将 class Bar_ptr 重写为：

class Bar_ptr {
public:
    explicit Bar_ptr(std::unique_ptr<Bar> &&bar)
        : ptr(std::move(bar)) {}
    // ...
}

由此，您的 class 的 API 强制执行所有权转移，并且由调用者提供有效的 unique_ptr。换句话说，您不必担心传递未分配的指针。

没有人阻止来电者写：

Bar bar{};
Bar_ptr barPtr{std::unique_ptr<Bar>{&bar}};

尽管如果你有一个像样的静态分析器或者甚至只是一个代码审查，我希望这个代码不会被拒绝。

C++ 强制使用 unique_ptr 进行动态分配？

C++ force dynamic allocation with unique_ptr?

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