移动语义如何与 unique_ptr 一起使用？答案

【问题标题】：How do move semantics work with unique_ptr?移动语义如何与 unique_ptr 一起使用？
【发布时间】：2014-07-13 23:35:17
【问题描述】：

我正在尝试使用 unique_ptr 并编写了一些简单的代码来检查它如何与移动语义一起使用。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

class X
{
public:
    X(){}
    ~X() { cout << "Destructor X" << endl; }
    void Print() { cout << "X" << endl; }
};

int main()
{
    unique_ptr<X> ptr(new X());
    ptr->Print();

    vector<unique_ptr<X>> v;
    v.push_back(move(ptr));
    ptr->Print();
    v.front()->Print();

    return 0;
}

输出如下：

X
X
X
Destructor X

我的期望是原始的 unique_ptr ptr 在 push_back 之后会失效。但是 Print() 方法调用得很好。这种行为的解释是什么？

【问题讨论】：

标签： c++ c++11 move-semantics unique-ptr

【解决方案1】：

我的期望是原始的 unique_ptr ptr 在 push_back 之后会失效。

它被设置为一个空指针。您可以通过将其与 nullptr 进行比较来检查。

但是 Print() 方法被调用就好了。这种行为的解释是什么？

您在空指针上调用成员函数，这是未定义的行为。该成员函数实际上并不访问类中的任何数据，因此它不会崩溃，但它仍然是未定义的行为。

这个程序你会得到类似的行为，它与unique_ptr无关：

int main()
{
  X x;
  X* ptr = &x;
  ptr->Print();
  ptr = nullptr;
  ptr->Print();
}

它似乎工作正常，因为X::Print() 实际上并没有从this 指针中读取任何内容。如果您更改X::Print() 的定义以访问类中的某些成员数据，您可能会由于取消引用空指针而导致崩溃。

【讨论】：

【解决方案2】：

你所拥有的是简单的未定义行为。如果我将main 的内容替换为以下内容

int main()
{
    unique_ptr<X> ptr;
    ptr->Print();
    cout << (static_cast<bool>(ptr) ? "active\n" : "inactive\n");
}

gcc 和 clang 仍然是print

X
inactive

您在 nullptr 上调用成员函数，我猜它只是碰巧工作，因为成员函数实际上并没有使用 this 指针。将您的类定义更改为：

class X
{
    int y = 0;
public:
    X(){}
    ~X() { cout << "Destructor X" << endl; }
    void Print() { cout << "y = " << y << endl; }
};

现在您的原始代码应该会导致分段错误，因为它会尝试取消引用 nullptr。

至于你期望unique_ptr在你离开后会失效，你是绝对正确的。这是由标准保证的。

§20.8.1/4 [unique.ptr]

此外，u 可以根据请求将所有权转让给另一个唯一指针 u2。完成此类转移后，以下后置条件成立：
—u2.p等于预转账u.p,
— u.p 等于 nullptr，并且
...

u & u2 上方是unique_ptr 对象，p 是指向托管对象的指针。

【讨论】：