std::unique_ptr 和自定义删除器答案

【问题标题】：std::unique_ptr and custom deletersstd::unique_ptr 和自定义删除器
【发布时间】：2017-03-10 10:00:54
【问题描述】：

Scott Meyer 的“Effective Modern C++”讨论了 std::unique_ptr 与自定义删除器的使用并指出：

作为函数指针的删除器通常会导致 std::unique_ptr 的大小从 1 增长两个字。对于作为函数对象的删除器，大小的变化取决于函数对象中存储了多少状态。无状态函数对象（例如，来自没有捕获的 lambda 表达式）不会产生大小损失，这意味着当自定义删除器可以实现为函数或无捕获 lambda 表达式时，lambda 更可取。

举个例子：

auto delInvmt1 = [](Investment* pInvestment) {
makeLogEntry(pInvestment);
delete pInvestment;
};

template<typename... Ts>
std::unique_ptr<Investment, decltype(delInvmt1)>
makeInvestment(Ts&&... args);

比这更好：

void delInvmt2(Investment* pInvestment) {
    makeLogEntry(pInvestment);
    delete pInvestment;
}

template<typename... Ts>
std::unique_ptr<Investment, void (*)(Investment*)>
makeInvestment(Ts&&... params);

我可以看到，在第二种情况下，需要将指向删除函数的指针存储在 unique_ptr 中，但是为什么对于 lambda 情况不需要存储任何类似的东西呢？

【问题讨论】：

std::unique_ptr 正在使用空基优化，它允许存储空对象（即没有数据成员的类）而不会产生额外的大小开销。
在第一种情况下，逻辑是 type 的一部分，在第二种情况下，它是 value 的一部分。

标签： c++ unique-ptr

【解决方案1】：

正如@milleniumbug 所说，std::unique_ptr 使用Empty Base Optimization。这意味着你可以声明一个没有数据成员的类：

class empty
{
public:
   // methods
};

如果你有另一个类在其中声明了empty 的成员变量，那么即使empty 没有数据成员，你的类的大小也会增加：

class foo
{
public:
    int i;
    empty em;
};

在这种情况下，foo 的大小将是 8 字节。但是如果你声明foo继承自empty，这个继承对foo的大小没有影响，它的大小将是4字节：

class foo : public empty 
{
public:
    int i;
};

如果您查看编译器的std::unique_ptr 实现，您会看到这一点。我正在使用 VC++ 2015，在这个 std::unique_ptr 的编译器结构中如下所示：

template<class _Ty, class _Dx>  // = default_delete<_Ty>
class unique_ptr : public _Unique_ptr_base<_Ty, _Dx>

它继承自这个类：

template<class _Ty, class _Dx>
class _Unique_ptr_base
{   // stores pointer and deleter
 public:
 ...
 _Compressed_pair<_Dx, pointer> _Mypair;
};

在_Unique_ptr_base 中有一个_Compressed_pair 类型的成员。这个类是这样声明的：

template<class _Ty1, class _Ty2, bool = is_empty<_Ty1>::value && !is_final<_Ty1>::value>
class _Compressed_pair final
    : private _Ty1

{   // store a pair of values, deriving from empty first
private:
     _Ty2 _Myval2;

实际上，如果该类的第二个模板参数是空类，则该类是专用的。在这种情况下，它继承自空的删除器类，并声明第一个模板参数的成员变量是 std::unique_ptr 指针。

【讨论】：