在函数中返回具有 2 个可选 ctor 的对象

Question

我在 c++ 中有一个函数，其中包含我构建的对象的 2 个可选 c'tor（一个带有向量“vals”中的东西，其他没有）。

...
    RecievedMessage a(sc, type);
    if (!vals.empty()){
        //a.~RecievedMessage();
        RecievedMessage a(sc, type, vals);
    }
    return &a;
}

//中的行是可选的。

它会工作吗（有或没有可选行）？为什么？如果没有，如何在没有“vals”的设置器的情况下修复它？ 非常感谢。

Answer 1

不，这行不通。

    RecievedMessage a(sc, type);
// Here we construct 'a'
    if (!vals.empty()){
        //a.~RecievedMessage();
// If we enable this line, we destroy 'a'
        RecievedMessage a(sc, type, vals);
// Here we construct a second 'a' that only exists in this block
    }
// End of block: The inner 'a' is destroyed here automatically
    return &a;
}
// End of block: The outer 'a' is destroyed here, again.

两次销毁一个对象具有未定义的行为。你不想这样。

如果不手动调用析构函数，那么外层a只会被销毁一次，这样就好了。

但在任何一种情况下，RecievedMessage a(sc, type, vals); 都与外部 a 无关，只是创建了另一个变量。

有办法解决这个问题，但代码的最后一行让这一切变得毫无意义：

    return &a;

您正在返回一个局部变量的地址。这本身就被破坏了：当函数返回时，它的所有局部变量都会自动销毁，所以你返回的是一个无效的指针。

Answer 2

您的代码到处都是，但我认为您正在寻找的是这样的：

ReceivedMessage *MakeReceivedMessage (foo sc, bar type, vector<whatever>& vals)
{
    if (vals.empty())
        return new ReceivedMessage (sc, type);

    return new ReceivedMessage (sc, type, vals);
}

当然，在这个例子中最好只有一个构造函数，并在适当的时候让对象测试vals 是否为空，但是，一般来说，你可以随时调用任何你喜欢的构造函数。只需正确管理您的对象生命周期（并且永远不要返回指向堆栈上对象的指针）。

示例用法（管理正确返回的对象的生命周期）：

std::unique_ptr<ReceivedMessage> MyReceivedMessage (MakeReceivedMessage (...));
MyReceivedMessage->DoFunkyStuffWithMessage ();
....

或者，正如 melpomene 指出的那样，您可以首先返回 std::unique_ptr<ReceivedMessage>。一些（很多？）会更喜欢那个。您可以使用std::make_unique 构建它。

Answer 3

您的代码目前存在三个主要问题：

首先，您对析构函数~ReceivedMessage() 的注释掉调用根本不应该存在。在 C++ 中，对象的析构函数会在对象的生命周期结束时自动调用（当它超出范围时，或者如果使用 new 动态分配，则在调用 delete 时）。虽然在某些情况下需要显式调用析构函数（例如“placement new”），但您不太可能遇到这些情况。

其次，您在内部if 中的RecievedMessage a(sc, type, vals); 声明不会替换外部范围中a 的值。这只是创建了另一个同名变量，它隐藏了外部a，而外部范围内的return &a; 只能引用外部a。内部的a 此时不再存在，因为它已超出范围。

解决此问题的一种方法是通过使用= 运算符并构造一个临时的ReceivedMessage 来为a 分配一个新值：

if (!vals.empty()) {
    a = ReceivedMessage(sc, type, vals);
}

只要为ReceivedMessage 定义了正确的operator=（隐式或以其他方式），这应该可以工作。

第三，你的函数返回一个指向局部变量a的指针。由于 C++ 中的对象一超出范围就会被销毁，因此在函数返回时 a 不再存在，因此调用代码获得的 ReceivedMessage * 指针无效，取消引用该指针将是未定义的行为指针并加以利用。

有几个解决这个问题的方法：

第一个选项不是返回指针 (ReceivedMessage *)，而是按值返回 ReceivedMessage。

ReceivedMessage foo()
{
    ReceivedMessage a(123);

    return a;
}

只要为ReceivedMessage 定义了正确的复制或移动构造函数（隐式或其他方式），这应该可以工作。

第二个选项是使用std::unique_ptr，并让你的函数返回std::unique_ptr<ReceivedMessage>。

#include <memory>

std::unique_ptr<ReceivedMessage> foo()
{
    std::unique_ptr<ReceivedMessage> a;

    if (vals.empty()) {
        a = std::make_unique<ReceivedMessage>(sc, type);
    } else {
        a = std::make_unique<ReceivedMessage>(sc, type, vals);
    }

    return a;
}

这种方法的优点是unique_ptr 可以为空，因此您可以创建一个空unique_ptr，而无需立即构造一个ReceivedMessage。此外，您可以安全地移动和分配 unique_ptr 值，而无需定义正确的 operator= 或正确的复制/移动构造函数。

使用unique_ptr时，调用代码可能如下所示：

std::unique_ptr<ReceivedMessage> message = foo();
foo->bar();

与直接使用ReceivedMessage 时相反：

ReceivedMessage message = foo();
foo.bar();