按 unique_ptr 或按值传递对象以及如何实现

Question

我有一个案例，我不确定是否应该使用 unique_ptr 或按值传递对象。

假设我有 class A，它有一个向量 class B，Class C 也有一个向量 class B。每次我将 B 对象添加到 class C 中的 Vector 时，它应该从 Class C 的向量中删除，反之亦然。当对象 C 被销毁时，B Vector class 中的所有对象都应添加到 class A

中的 B vector

class B {
public:
    B();
    virtual ~B();
};

class A {
    C & c;
    std::vector<B> bs;
public:
    A(C & c ): c(c){};
    virtual ~A();
    void add(B b){
        bs.push_back(b);
        c.remove(b);
    }
    void remove(B b){
        bs.erase(std::remove(bs.begin(), bs.end(), b), bs.end());
    }
};

class C {
public:
     A & a;
    std::vector<B> bs;
    C(A & a): a(a) {

    };
    virtual ~C(){
        for (B b : bs) {
                a.add(b);
                remove(b);
            }
    }

    void add(B b){
        bs.push_back(b);
        a.remove(b);
    }
    void remove(B b){
        bs.erase(std::remove(bs.begin(), bs.end(), b), bs.end());
    }
};

我的问题：

在这种情况下使用指针更好吗？我应该始终为 B 拥有一个独特的对象！换句话说，如果两个 b 对象的内容不同，它们仍然不同，因为内存中的地址不同。
我想借助 smart_pointers 在 C++ 11 中编写此代码！哪种类型更好 shared_ptr 或 unique_ptr？ B 对象永远不会被两个对象拥有，它始终只有一个所有者，所以我猜 unique_ptr 更好，但我不确定。
如何使用 unique_ptr 编写上面的代码？

Answer 1

如果复制构造B成本高昂，那么（智能）指针可能是个好主意（重新设计应用程序逻辑可能是另一种解决方案），
如果我理解正确，给定的 B 实例总是由单个所有者（A 或 C）操纵。 std::unique_ptr因此是一个合理的选择，
尝试以下实现。我还没有编译它，但我想你会得到大致的想法:)

.

class B {
public:
    B();
    virtual ~B();
};

class A {
    C & c;
    std::vector<std::unique_ptr<B>> bs;
public:
    A(C & c ): c(c){};
    virtual ~A();
    // http://herbsutter.com/2013/06/05/gotw-91-solution-smart-pointer-parameters/
    // (c) Passing unique_ptr by value means "sink."
    void add(std::unique_ptr<B> b){
        c.remove(b);               // release the poiner from the other container
        bs.emplace_back(b.get());  // emplace the pointer in the new one
        b.release();               // emplacement successful. release the pointer
    }
    // http://herbsutter.com/2013/06/05/gotw-91-solution-smart-pointer-parameters/
    // (d) Passing unique_ptr by reference is for in/out unique_ptr parameters.
    void remove(std::unique_ptr<B>& b){
        // @todo check that ther returned pointer is != bs.end()
        std::find(bs.begin(), bs.end(), b)->release();             // first release the pointer
        bs.erase(std::remove(bs.begin(), bs.end(), b), bs.end());  // then destroy its owner
    }
};

class C {
public:
    A & a;
    std::vector<std::unique_ptr<B>> bs;
    C(A & a): a(a) {

    };
    virtual ~C(){
        for (auto&& b : bs) {
            a.add(b);
            // a is going to call this->remove()...
            // unless calling this->remove() from "a"
            // while this is being destroyed is Undefined Behavior (tm)
            // I'm not sure :)
        }
    }
    // http://herbsutter.com/2013/06/05/gotw-91-solution-smart-pointer-parameters/
    // (c) Passing unique_ptr by value means "sink."
    void add(std::unique_ptr<B> b){
        c.remove(b);               // release the poiner from the other container
        bs.emplace_back(b.get());  // emplace the pointer in the new one
        b.release();               // emplacement successful. release the pointer
    }
    // http://herbsutter.com/2013/06/05/gotw-91-solution-smart-pointer-parameters/
    // (d) Passing unique_ptr by reference is for in/out unique_ptr parameters.
    void remove(std::unique_ptr<B>& b){
        // @todo check that ther returned pointer is != bs.end()
        std::find(bs.begin(), bs.end(), b)->release();             // first release the pointer
        bs.erase(std::remove(bs.begin(), bs.end(), b), bs.end());  // then destroy its owner
    }
};

Answer 2

如果必须的话，我只会使用 unique_ptr。您可能更愿意将 B 设置为只能移动的类型（如 unique_ptr）以限制所有权。

如果 B 的移动成本很高，或者防止复制 B 不切实际，则使用 unique_ptr，但请注意，您需要为动态内存分配付费.

以下是您如何在受您的代码启发的示例中使用仅移动 B。如果您改用 unique_ptr，它的工作原理应该完全相同：

struct B {
    B();
    B(B&&) = default;                 // Explicitly default the 
    B& operator=(B&&) = default;      // move functions.

    B(const B&) = delete;             // Delete copy functions - Not strictly 
    B& operator=(const B&) = delete;  // necessary but just to be explicit.
};

struct A {
    std::vector<B> bs;
    void add(B b){
        bs.push_back(std::move(b));
    }
    B remove(std::vector<B>::iterator itr){
        B tmp = std::move(*itr);
        bs.erase(itr);
        return tmp;
    }  
};

struct C {
    A& a;
    std::vector<B> bs;
    C(A& a) : a(a) {}

    ~C(){
        for (auto& b : bs) {
            a.add(std::move(b));
        }
    }  // bs will be deleted now anyway, no need to remove the dead objects

    void add(B b){
        bs.push_back(std::move(b));
    }
    B remove(std::vector<B>::iterator itr){
        auto tmp = std::move(*itr);
        bs.erase(itr);
        return tmp;
    }
};

int main() {
    A a;
    C c(a);
    a.add(B());
    auto tmp = a.remove(a.bs.begin());
    c.add(std::move(tmp));
}

Live demo.

按 unique_ptr 或按值传递对象以及如何实现

Passing object by unique_ptr or by value and how to implement

c++

smart-pointers

parameter-passing

data-structures

c++11