为了避免隐式复制构造函数删除，使用 shared_ptr 而不是 unique_ptr 作为类成员是否明智？

Question

我想保留一个大型（但不是特别复杂*）类的默认复制构造函数，但理想情况下，我想用智能指针替代一些原始指针成员。

unique_ptr 似乎是这个的默认值，但它隐式删除了我的类的复制构造函数。

shared_ptr 将允许我保留类的复制构造函数。这可能是坚持使用 shared_ptr 的一个很好的理由，即使我并不真正想要“共享”资源；我真的只想保留现成的复制构造函数（烦人为整个类编写手动复制构造函数，只是用 unique_ptr 替换指针），就像我仍然使用原始指针时一样。

搜索何时使用 shared_ptr 与 unique_ptr，我从来没有看到简单保存复制构造函数是使用 shared_ptr 的一个可能的关键原因（可能的例外https://stackoverflow.com/a/16030118/3673329，但没有提供任何细节），但我也这样做没有直接看到为什么这不是一个有效的选择。

我认为 shared_ptr 可能会占用更多资源，但假设我的情况并没有真正的问题。

*特别是，只要我使用原始指针成员而不是智能指针成员，类的默认/浅复制就可以满足我的目的。

Answer 1

如果使用std::shared_ptr 的唯一原因是保留类的默认复制构造性，那么在资源处理方面，您优先考虑易用性而不是类的预期语义。在我看来，你必须预先决定班级是共享资源还是独占资源。如果您不确定该类是否应该与复制的实例共享其资源，那么设计中的其他内容可能至少是可疑的。

本指南可能有一个例外，那就是std::shared_ptr<const YourType>。在只读访问的情况下，使用这种技术来允许默认复制构造可能是可以接受的（尽管在不同的上下文中，here 是 Sean Parent 所说的std::shared_ptr<const T> 是可以接受的以获得值语义）。

请注意另一个含义：如果您共享std::shared_ptr 实例，您不仅共享被指点者的状态和功能，还共享生命周期控制。如果后者不是您想要的，只需共享一个引用（首选）或指向指针的原始指针，访问例如通过类似 getter 的成员函数。如果你的类的消费部分不知道指针是仍然活着还是已经被销毁，std::weak_ptr 可能是一个选项。

Answer 2

使用 unique_ptr 并手动提供缺失的复制操作仍有很大优势。

您可以获得正确性保证以及用于内部对象克隆的简单自定义点。

示例：

#include <memory>


struct LargeImplObject
{
    int x[1000];
};

struct CopyableHandle
{
    using impl_class = LargeImplObject;
    using implementation_type = std::unique_ptr<impl_class>;

    CopyableHandle()
    : impl_(construct())
    {}

    CopyableHandle(CopyableHandle&&) noexcept = default;
    CopyableHandle& operator=(CopyableHandle&&) noexcept = default;

    CopyableHandle(CopyableHandle const& other)
    : impl_(other.clone())
    {}

    CopyableHandle& operator=(CopyableHandle const& other)
    {
        impl_ = other.clone();
        return *this;
    }

    // note: no destructor

private:

    // customisation points
    static auto construct() -> implementation_type
    {
        return std::make_unique<impl_class>();
    }

    auto clone() const -> implementation_type
    {
        return std::make_unique<impl_class>(*impl_);
    }


    implementation_type impl_;
};

int main()
{
    auto a = CopyableHandle();
    auto b = a;
    auto c = std::move(a);
    a = std::move(c);
}