C++11神奇地删除了BST中的构造函数

C++11 Magically Deleted Constructor in BST

本文关键字:构造函数 BST 神奇 删除 C++11      更新时间:2023-10-16

已解决!见下文

所以,我正试图通过做一些简单的数据结构并玩它们来学习C++11。我使用原始指针和newdelete对下面的BST示例进行了类似的操作,效果很好。然后我想用一种更安全的方式来做。

// tree.cpp
// 
// 
#include <iostream>
#include <memory>
/* DECLARATIONS */
template <typename T>
struct Tree {
  // members
  T data;
  std::unique_ptr<Tree<T> > left;
  std::unique_ptr<Tree<T> > right;
  // methods
  Tree (T arg);
  ~Tree () = default;
  void insert (Tree<T> child);
  void insert (T arg);
  void print (void);
};
template <typename T>
Tree<T>::Tree (T arg) {
  data = arg;
  left = nullptr;
  right = nullptr;
}
template <typename T>
void Tree<T>::insert (Tree<T> child) {
  if (child.data < data) {
    if (left) {
      left->insert(child);
    } else {
      left = &child;
    }
  } else {
    if (right) {
      right->insert(child);
    } else {
      right = &child;
    }
  }
}
template <typename T>
void Tree<T>::insert (T arg) {
  Tree<T> child (arg);
  this->insert(child);
}
template <typename T>
void Tree<T>::print (void) {
  if (left) {
    left->print();
  }
  std::cout << data;
  if (right) {
    right->print();
  }
}
int main (void) {
  Tree<int> root (0);
  root.insert(3);
  root.insert(-3);
  root.insert(-2);
  root.insert(2);
  root.insert(11);
  root.print();
  return 0;
}

然而,我并没有低估我从clang++中得到的错误。

$ clang++ -std=c++11 tree.cpp

tree_new.cpp:50:16: error: call to deleted constructor of 'Tree<int>'
  this->insert(child);
               ^~~~~
tree_new.cpp:66:8: note: in instantiation of member function 'Tree<int>::insert'         requested here
   root.insert(3);
   ^
tree_new.cpp:10:8: note: function has been explicitly marked deleted here
struct Tree {
       ^
tree_new.cpp:18:24: note: passing argument to parameter 'child' here
  void insert (Tree<T> child);
                       ^
tree_new.cpp:34:20: error: call to deleted constructor of 'Tree<int>'
  left->insert(child);
               ^~~~~
tree_new.cpp:50:9: note: in instantiation of member function 'Tree<int>::insert'requested here
  this->insert(child);
        ^
tree_new.cpp:66:8: note: in instantiation of member function 'Tree<int>::insert' requested here
  root.insert(3);
       ^
tree_new.cpp:10:8: note: function has been explicitly marked deleted here
struct Tree {
       ^
tree_new.cpp:18:24: note: passing argument to parameter 'child' here
  void insert (Tree<T> child);
                       ^
2 errors generated.

为什么它说我在声明struct时显式删除了构造函数?我甚至明确定义了一个构造函数!此外,如有任何关于范围界定/所有权失败的意见,我们将不胜感激。我确信这无论如何都不会像我那样奏效。

解决方案

MSDN的以下链接阐明了如何使用unique_ptr s。

特别感谢BatchyX对这个问题的初步解释(隐式地使用unique_ptr作为成员(尽管编译器说"显式"…(删除了类的复制构造函数(,并注意到Tree实际上仍然是可移动的。

MSDN文章中提到,std::move()返回其参数的右值。

以下是经过适当修改的代码(不包括明显修改的声明(。请注意,使用std::forward可能仍然有一些优化,但这至少看起来是正确编译和运行的。

template <typename T>
void Tree<T>::insert (std::unique_ptr<Tree<T> >&& pchild) {
  if (pchild->data < data) {
    if (left) {
      // recurse, but must match on the rvalue signature
      left->insert(std::move(pchild));
    } else {
      // invokes the move constructor for left instead of its copy constructor
      left = std::move(pchild);
    }
  } else {
    if (right) {
      right->insert(std::move(pchild));
    } else {
      right = std::move(pchild);
    }
  }
}
template <typename T>
void Tree<T>::insert (T arg) {
  // what is inside the insert(...) is an rvalue.
  this->insert(std::unique_ptr<Tree<T> >(new Tree<T> (arg)));
}

std::unique_ptr是不可复制的,任何包含unique_ptr的类也是不可复制,这意味着struct Tree是不可拷贝的。论点:

void Tree<T>::insert (Tree<T> child) {

正在按价值进行论证。和:

template <typename T>
void Tree<T>::insert (T arg) {
  Tree<T> child (arg);
  this->insert(child);
}

需要复制构造函数。要更正此问题,请使struct Tree可移动。


注:由于存在,Tree不可移动(与BatchyX的注释相反(

~Tree () = default;

它是一个用户声明的析构函数,并且从12.8节复制和移动c++11标准(草案n3337(的类对象(第9点(:

如果类X的定义没有明确声明移动构造函数,当且仅当

  • X没有用户声明的复制构造函数
  • X不具有用户声明的拷贝分配运算符
  • X不具有用户声明的移动分配运算符
  • X没有用户声明的析构函数,并且
  • move构造函数不会被隐式定义为已删除

(我不确定move成员的隐含一代,并要求这个问题是肯定的(。使其可移动:

  • 删除用户声明的析构函数,或者
  • 定义移动构造函数和移动赋值运算符

注意:"Tree"的复制构造函数被隐式删除,因为字段"left"有一个已删除的复制构造函数

std::unique_ptr没有复制构造函数

编译器可能不会就此发出警告(可能需要激活更多警告(,但这不会起作用:

template <typename T>
void Tree<T>::insert (Tree<T> child) {
  // ...
  left = &child;;
}

此代码获取一个临时变量的地址,并将其存储在unique_ptr中。这是错误的。CCD_ 15用于存储指向已经分配有CCD_ 16的对象的指针。它的目的之一是在销毁时删除它们,这样就不会有任何内存泄漏。

这里,child是一个临时的,在退出函数时将被销毁。这意味着left将包含一个指向堆栈上任何内容的指针。这可能会导致随机损坏,并最终在Tree对象被销毁时崩溃。

即使child是一个引用(右值或左值(,你也不能假设它已经被分配了new,因为可能不是这样(在你的代码中,从来都不是这样(,即使是这样,也可能对象已经在其他地方管理了(例如在另一个unique_ptr中(,所以你不应该弄乱它。

相反,您想要的是为Tree对象分配内存,并将其存储在left:中

left = new Tree<T>(child);

您仍然需要将参数排序为insert,这需要Tree是可复制的(提示:使用右值引用:Tree<T>&& child(,但这个问题更糟,因为您的编译器无法检测到这类错误。

您的专业构造函数

Tree(T arg);

重写编译器生成的默认构造函数。所以你必须自己包含它:

T() = default;