复制构造函数以转移unique_ptr的所有权

Copy Constructor to transfer ownership of a unique_ptr

本文关键字：ptr 所有权 unique 构造函数 转移 复制      更新时间：2023-10-16

我需要编写一个复制构造函数，它还可以转移被复制对象的unique_ptr成员的所有权。情况如下：

class C{
   // C class stuff       
};
class A{
public:
    public A();
    public A(const A& a);
private:
    std::unique_ptr<C> c_;
}
class B{
public:
    B(const A& b) : a_(a){}
private:
     A a_;

};

我应该如何实现A的复制构造函数？

我想你的意图或方法是错误的。

复制构造函数旨在创建参数的副本，但由于unique_ptr拥有唯一所有权，因此无法对其进行复制。实际上，可以使unique_ptr成员成为mutable，然后在复制构造函数中移动它指向的资源，但这绝对是疯狂的（std::auto_ptr就是这样做的，这也是它被弃用的原因）。

因此，您需要：

  • 向a和B添加一个move构造函数（+使复制构造函数被删除）
  • 从unique_ptr切换到shared_ptr，但前提是C实际上是要共享的

还有第三种选择，即在a的复制构造函数中复制unique_ptr所指向的对象，即：

A::A(const A& a) : c_(std::unique_ptr<C>(a.c_ ? new C(*a.c_) : nullptr)) {
}

显然，由于std::unique_ptr的赋值运算符已被删除，因此不能只对其进行赋值。这是为了迫使程序员定义他想要的行为。

  1. 新项目拥有c_的所有权，使原始项目无效
  2. 新项目制作c_的副本，保留原始项目的有效性
  3. 新项目共享c_的所有权，以便新项目和原始项目都引用同一对象

在情况1中，您要查找的是一个移动构造函数，默认的移动构造函数可以正常工作。所以你不需要写任何代码，你只需要做：

A temp;
A foo(std::move(temp));

请注意，temp在移动后无效

在情况2中，您需要向A添加一个自定义副本构造函数，以创建原始c_:的副本

A(const A& a):c_(new C(*(a.c_))){}

在A中定义后，您可以执行以下操作：

A foo(A());

请注意，这取决于C的复制构造函数是否有效

在情况3中，您需要从根本上将A从使用std::unique_ptr更改为使用std::shared_ptr，因此c_的定义将变为：

std::shared_ptr<C> c_;

c_的构造将与您已经用于std::unique_ptr版本的c_的构造相同。因此，只需使用默认实现即可：

A foo;
A bar(foo);

现在foo和bar指向同一个C对象，并共享该对象的所有权。在删除所有引用该共享对象的shared_ptr之前，该共享对象不会被删除。

从技术上讲，到

"编写一个复制构造函数，该构造函数还转移被复制对象的unique_ptr成员的所有权

你可以这样做：

class Bad
{
private:
    unique_ptr<int> p_;
public:
    Bad(): p_( new int(666) ) {}
    Bad( Bad& other )
       : p_( move( other.p_ ) )
    {}
};

因为除了更传统的Bad( const Bad& )之外，复制构造函数还可以有这个签名，再加上两个签名。

我把那个类命名为Bad，因为它真的很糟糕，除了破坏别人的代码之外，做这件事是没有意义的。

不是一个不复制的复制构造函数

  • 实现移动的移动构造函数，或

  • 实现复制的普通复制构造函数，或

  • 将类设计更改为例如共享所有权。

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