如何从仅提供复制构造函数的类中实例化“空”对象？答案

【问题标题】：How to instantiate an "empty" object from a class that provides only copy-constructor?如何从仅提供复制构造函数的类中实例化“空”对象？
【发布时间】：2014-09-17 12:47:00
【问题描述】：

我实现了一个线程安全的模板化队列：

template<class T> class queue {

private:    
    boost::mutex mutex;
    boost::condition_variable emptyCondition;
    boost::condition_variable fullCondition;

    boost::scoped_ptr< std::queue<T> > std_queue;
     ...

public:
   ...

  T pop() {
        T r; // [*]
        {
            boost::mutex::scoped_lock popLock(mutex);
            while (queueIsEmpty())
                emptyCondition.wait(popLock);

            r = std_queue->front();
            std_queue->pop();
        }

        fullCondition.notify_one();    
        return r;
    }
     ...

由于缺少 T 的构造函数，没有形式参数，我无法以我的方式实例化对象（标记为 [*]）。

那么：有没有办法，可能使用指向T 的指针和复制构造函数（我知道它是为每个T 实现的）来避免许多模板特化？

编辑 1

我也想过这个可能的解决方案。

T pop() {
    boost::mutex::scoped_lock popLock(mutex);
    while (queueIsEmpty())
        emptyCondition.wait(popLock);

    T r(std_queue->front());
    std_queue->pop();

    // update overall number of pop
    popNo++;

    popLock.unlock();
    fullCondition.notify_one();
    return r;
}

它会起作用吗？

【问题讨论】：

标签： c++ boost stl queue condition-variable

【解决方案1】：

这种情况的一个选项是使用boost::optional：

T pop() {
    boost::optional<T> r;
    {
        boost::mutex::scoped_lock popLock(mutex);
        while (queueIsEmpty())
            emptyCondition.wait(popLock);

        r = std_queue->front();
        std_queue->pop();
    }

    fullCondition.notify_one();    
    return *r;  // r is guaranteed to be engaged at this point
}

boost::optional 在运行时负责跟踪其包含的T 是否已构建，以及是否需要销毁。（注意这里你实际上并不需要boost::mutex::scoped_lock; you can useboost::lock_guard`的全部功能。）

另一种方法是注意scoped_lock可以被释放：

T pop() {
    boost::mutex::scoped_lock popLock(mutex);
    while (queueIsEmpty())
        emptyCondition.wait(popLock);

    T r = std_queue->front();
    std_queue->pop();
    popLock.release();

    fullCondition.notify_one();    
    return r;
}

这里的缺点是不太清楚popLock的范围是什么，代码更改可能会导致代码不安全或死锁。

【讨论】：

如果你解释为什么它是最好的选择你会得到一个赞成票，否则 jquery 太多。

【解决方案2】：

如果您手动解锁，则可以摆脱括号，从而无需预先创建 T：

T pop() {
   boost::mutex::scoped_lock popLock(mutex);
   while (queueIsEmpty())
      emptyCondition.wait(popLock);

   T r = std_queue->front();
   std_queue->pop();
   popLock.unlock();

   fullCondition.notify_one();    
   return r;
}

【讨论】：