将 std::unique_ptr 返回到多态类对象的正确方法答案

【问题标题】：The correct way of returning std::unique_ptr to an object of polymorphic class将 std::unique_ptr 返回到多态类对象的正确方法
【发布时间】：2015-11-28 12:28:57
【问题描述】：

假设我有以下类层次结构：

struct Base 
{
};

struct Derived : public Base 
{ 
    void DoStuffSpecificToDerivedClass() 
    {
    } 
};

还有以下工厂方法：

std::unique_ptr<Base> factoryMethod()
{
    auto derived = std::make_unique<Derived>();
    derived->DoStuffSpecificToDerivedClass();
    return derived; // does not compile
}

问题是，return 语句无法编译，因为std::unique_ptr 没有支持协方差的复制构造函数（这是有道理的，因为它没有任何复制构造函数），它只有一个带有协方差支持。

解决这个问题的最佳方法是什么？我可以想到两种方法：

return std::move(derived); // this compiles
return std::unique_ptr<Base>(derived.release()); // and this compiles too

编辑 1： 我使用 Visual C++ 2013 作为我的编译器。 return derived 的原始错误消息如下所示：

Error   1   error C2664: 'std::unique_ptr<Base,std::default_delete<_Ty>>::unique_ptr(const std::unique_ptr<_Ty,std::default_delete<_Ty>> &)' : cannot convert argument 1 from 'std::unique_ptr<Derived,std::default_delete<Derived>>' to 'std::unique_ptr<Derived,std::default_delete<Derived>> &&'

编辑 2： 这是一个新创建的控制台应用程序，来自标准 VS 2013 模板。我没有调整任何编译器设置。编译器命令行如下所示：

调试：

/Yu"stdafx.h" /GS /analyze- /W3 /Zc:wchar_t /ZI /Gm /Od /sdl /Fd"Debug\vc120.pdb" /fp:precise /D "WIN32" /D "_DEBUG" /D "_CONSOLE" /D "_LIB" /D "_UNICODE" /D "UNICODE" /errorReport:prompt /WX- /Zc:forScope /RTC1 /Gd /Oy- /MDd /Fa"Debug\" /EHsc /nologo /Fo"Debug\" /Fp"Debug\CppApplication1.pch"

发布：

/Yu"stdafx.h" /GS /GL /analyze- /W3 /Gy /Zc:wchar_t /Zi /Gm- /O2 /sdl /Fd"Release\vc120.pdb" /fp:precise /D "WIN32" /D "NDEBUG" /D "_CONSOLE" /D "_LIB" /D "_UNICODE" /D "UNICODE" /errorReport:prompt /WX- /Zc:forScope /Gd /Oy- /Oi /MD /Fa"Release\" /EHsc /nologo /Fo"Release\" /Fp"Release\CppApplication1.pch"

【问题讨论】：

用 VC++2013 编译得很好。发布 MCVE 并告诉我们您是如何调用编译器的。
@ChristianHackl 我已将编译器命令行信息添加到我的问题中。顺便说一句，C++ Shell 也不编译：cpp.sh/8lxwn
仍然没有 MCVE。 stackoverflow.com/help/mcve
这不应该编译。请参阅此相关问题stackoverflow.com/q/22018115/72178。
您需要指定DoStuffSpecificToDerivedClass 的异常安全性，因为它可能被假定为根本不会抛出。

标签： c++ smart-pointers unique-ptr

【解决方案1】：

你可以这样做：

return std::move(derived);

这样你告诉编译器不需要复制，这满足unique_ptr的要求。如果类型完全匹配，则无需显式指定move，但在这种情况下您需要。

【讨论】：

OP 已经知道这个解决方案。这显然对他不起作用。一切都在问题之中。
“如果类型完全匹配，您不需要明确指定移动，但在这种情况下您需要” - 这回答了我的问题。我不知道只有在类型完全匹配时才会发生隐式移动。谢谢。

【解决方案2】：

如问题所述，问题是，return 语句无法编译，std::unique_ptr 没有支持协方差的复制构造函数，它只有一个支持协方差的移动构造函数，但是，编译器仍然没有从std::unique_ptr<Derived>移动。

这是因为从函数返回的对象移动的条件与复制省略的标准密切相关，这严格要求返回的对象的类型必须与函数的返回类型相同。

[class.copy]/32:

当满足或将满足省略复制操作的条件时遇到源对象是函数参数这一事实，并且要复制的对象由左值指定，重载首先执行为副本选择构造函数的分辨率就好像对象是由右值指定的一样。

因此，我更喜欢，

return std::move(derived);

但是，DR-9R5 中的规则发生了变化，因此即使类型不同，返回值也将被视为右值，gcc-5 实现了该规则，您无需更改代码gcc-5 如图here.

【讨论】：