什么时候将 unique_ptr 与 STL 容器一起使用才有意义？ (C++11)

Question

unique_ptr 的容器似乎没有什么意义：您不能将它与初始化列表一起使用，而且我无法遍历容器（以下解决方法）。我是不是误会了什么？或者什么时候使用 unique_ptr 和 STL 容器有意义？

#include <memory>
#include <vector>

using namespace std;

struct Base { void go() { }  virtual ~Base() { } }; 
// virtual ~Base() = default; gives
// "declared virtual cannot be defaulted in the class body" why?

class Derived : public Base { };

int main() {

  //vector<unique_ptr<Base>> v1 = { new Derived, new Derived, new Derived };
  //vector<shared_ptr<Base>> v2 = { new Derived, new Derived, new Derived };
  vector<Base*> v3 = { new Derived, new Derived, new Derived };
  vector<shared_ptr<Base>> v4(v3.begin(), v3.end());
  vector<unique_ptr<Base>> v5(v3.begin(), v3.end());

  for (auto i : v5) { // works with v4
    i->go();
  }
  return 0;
}

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以下问题帮助我找到了这些解决方法：

• How to initialize a container of noncopyable with initializer list?

• Can I list-initialize a vector of move-only type?

• when I need containers of NoCopy types I usually use boost::ptr_vector or std::vector<shared_ptr>

Answer 1

for (auto i : v5) {
  i->go();
}

应该是

for (auto& i : v5) { // note 'auto&'
  i->go();
}

否则，您将尝试复制当前元素。

另外，你不能使用这样的初始化列表，因为std::unique_ptr 和std::shared_ptr 的构造函数被标记为explicit。你需要做这样的事情：

#include <iterator> // make_move_iterator, begin, end

template<class T>
std::unique_ptr<T> make_unique(){ // naive implementation
  return std::unique_ptr<T>(new T());
}

std::unique_ptr<Base> v1_init_arr[] = {
    make_unique<Derived>(), make_unique<Derived>(), make_unique<Derived>()
};

// these two are only for clarity
auto first = std::make_move_iterator(std::begin(v1_init_arr));
auto last = std::make_move_iterator(std::end(v1_init_arr));
std::vector<std::unique_ptr<Base>> v1(first, last);

std::vector<std::shared_ptr<Base>> v2 = {
    std::make_shared<Derived>(),
    std::make_shared<Derived>(),
    std::make_shared<Derived>()
};

这是一件好事™，否则您可能会泄漏内存（如果后面的构造函数之一抛出，则前面的构造函数尚未绑定到智能指针）。 unique_ptr 的提示是必要的，因为初始化列表复制了它们的参数，并且由于 unique_ptrs 不可复制，你会遇到问题。

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也就是说，我在我的一个项目中使用std::map<std::string, std::unique_ptr<LoaderBase>> 作为加载器字典。

Answer 2

您实际上可以使用std::unique_ptr<T> 毫无问题地遍历容器...您只需要访问唯一指针的引用（即，不是副本），或者您需要实际使用迭代器类型容器。在您的情况下，这将类似于 vector<unique_ptr<Base>>::iterator 或 vector<unique_ptr<Base>>::const_iterator。

Answer 3

unique_ptr 在 STL 容器中有意义，因为容器包含无法复制的对象。或者复制它们的成本高或根本不正确。

您获得与您相同的功能

vector<Base*> v3 = { new Derived, new Derived, new Derived };

但没有v3 所吸引的内存泄漏。