从已存储派生类的基类的向量将 unique_ptr 实例化为派生类答案

【问题标题】：Instantiate unique_ptr to derived class from vector of base class where derived class has been stored从已存储派生类的基类的向量将 unique_ptr 实例化为派生类
【发布时间】：2019-05-13 16:16:03
【问题描述】：

考虑以下代码：

struct  Fruit
{
   Fruit() {}
   virtual ~Fruit() {}       
   std::string name;
};

struct Banana : public Fruit
{
   std::string color;
};

struct Pineapple : public Fruit
{
   int weight;
};

这是我的 main() ：

int main()
{
    std::vector<std::unique_ptr<Fruit>> product;
    product.push_back(std::unique_ptr<Banana>(new Banana)); //product[0] is a Banana
    product.emplace_back(new Pineapple);

    // I need to acess the "color" member of product[0]
    std::unique_ptr<Banana> b = std::move(product[0]); // this doesn't work, why?
    auto c = b->color;
}

在product[0] 中，我将一个 unique_ptr 存储到 Banana，为什么我不能将它分配给一个香蕉 unique_ptr ？

【问题讨论】：

编译器不知道product[0] 指向Banana 而不是其他Fruit。如果您确定这一点，您可以通过强制转换告诉编译器。例如std::unique_ptr<Banana> b{static_cast<Banana*>(product[0].release())};
使用 release() 我的产品[0] 丢失了。我不希望这种情况发生，因为我打算再次使用它。还有其他方法吗？
如果要编译它，std::unique_ptr<Banana> b = std::move(product[0]); 也会同样丢失，所以我认为这就是你想要的。如果您不是要从向量中获取所有权，请将其设为 auto b = static_cast<Banana*>(product[0].get());

标签： c++ oop c++11 inheritance unique-ptr

【解决方案1】：

你不想所有权转移，所以只转换指针：

auto& banana = dynamic_cast<Banana&>(*product[0]);
auto c = b->color;

dynamic_cast 可能会被 static_cast 替换，如果您确定 Fruit 确实是 Banana。如果您错了，static_cast 将导致 UB，而您可以使用 dynamic_cast 检查有效性（强制转换为引用或使用强制转换为指针的空指针除外）。

【讨论】：

【解决方案2】：

您需要显式转换，因为第一个产品可以是任何水果...编译器不知道该水果是香蕉还是菠萝。

正如@IgorTandetnik 所说，您可以这样做：

std::unique_ptr<Banana> b{static_cast<Banana*>(product[0].release())};

其中使用了release()，以及static_cast。

Live demo

注意：你不能回退到对 b 使用 auto，因为编译器会选择 struct Fruit 作为类型，以便为任何子类做好准备。

【讨论】：

使用 release() 我的产品[0] 永远丢失了。我不希望这种情况发生，因为我打算再次使用它。还有其他方法吗？
@Gaetan 应该只有 one unique_ptr 指向一个给定的对象。如果它是本地的std::unique_ptr<Banana> b，那么它不能是product 的std::unique_ptr<Fruit> 元素。也许你只想要一个Banana * b？
哦，是的，使用 `Banana* b´ 一切正常。谢谢。因此，如果不将现有的 unique_ptr 设置为 nullptr，就永远不能用现有的 unique_ptr 实例化 unique_ptr，对吧？
@Gaetan unique_ptr 是唯一的，即它不能共享所有权。这就是为什么不能复制它的原因，所以是的。