具有 unique_ptr 的用户友好 API

Question

我正在为 OpenGL 实现一个简单的 GUI，主要是作为我自己的练习。这个想法是有一个 Gui 类，其中每个实例都可以分配给不同的渲染目标（例如后台缓冲区或纹理）。 GUI 元素（小部件）被分配给 Gui 类的一个实例。我想在 GUI 中存储元素是unique_ptr 的典型用例。这是我想出的：

class Element {
public:
    Element();
    virtual ~Element();

    static std::unique_ptr<Element> create_unique();
};

class Gui {
public:    
    typedef std::unique_ptr<Element> element_ptr;    
    Gui();
    void addElement( element_ptr element );
    void addElementRaw( Element* element );

private:
    std::list<element_ptr> elements;
};

int main(void) {
    Gui gui;

    gui.addElementRaw( new Element() ); // 1

    gui.addElement( Element::create_unique() );  // 2

    gui.addElement( std::unique_ptr<Element>(new Element()) ); // 3

    auto el = Element::create_unique();
    gui.addElement( std::move(el) ); // 4
}

我不希望 GUI 的潜在用户担心移动指针。但是，我想通过 API 明确说明 GUI 类拥有元素的所有权。

1. 传递原始指针：简单用法，但 API 并未明确说明所有权已传递。
2. 工厂函数：使用简单，但是对于从Element派生的每个类都需要重新实现该函数。
3. 手动创建 unique_ptr：对用户来说很麻烦
4. 移动语义：看起来也很麻烦。

我对我的解决方案不满意。我想要的是 (1) 的简单性，同时通过 API 清楚地表明 gui 现在拥有该元素。

Answer 1

为新元素提供参数怎么样？

template< typename... T >
void addElement( T&&... t )
{
    elements.emplace_back( std::unique_ptr< Element >( new Element( std::forward< T >( t )... ) ) );
}

对于 C++14，您还可以使用 std::make_unique:

template< typename... T >
void addElement( T&&... t )
{
    elements.emplace_back( std::make_unique< Element >( std::forward< T >( t )... ) );
}

如果你想创建从Element 派生的元素，你也可以这样做（C++14 版本）：

template< typename C, typename... T >
void emplace_back( T&&... t )
{
    elements.emplace_back( std::make_unique< C >( std::forward< T >( t )... ) );
}

而且可以这样使用：

gui.emplace_back< Element >();

// insert a class derived from Element (hope you have a virtual dtor!)
gui.emplace_back< DerivedFromElement >();

// calls Element::Element( int, const char* ) or similar...
gui.emplace_back< Element >( 42, "Hallo" );