为什么 std::shared_ptr<T> = std::unique_ptr<T[]> 编译，而 std::shared_ptr<T[]> = std::unique_ptr<T[]> 不编译？

Question

我使用以下输入命令在 Coliru 中探索了这个主题：

g++ -std=c++14 -O2 -Wall -pedantic -pthread main.cpp && ./a.out

测试可以找到here，不过我把代码贴在下面了。我在示例中使用了int，因为它是一种基本类型。

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#include <iostream>
#include <memory>

struct Foo{
    Foo() :
    a_{0}, b_{1}, c_{-1}, combination_{0.5} {}

    int
        a_,
        b_,
        c_;
    double
        combination_;
};

int main()
{
    //int
    //    *unManagedArray = new int[16];
    std::unique_ptr<int[]>
        uniqueArrayOrigin = std::make_unique<int[]>(16);
    std::shared_ptr<int>
            // works but needs call to new
    //  sharedSingleTest{unManagedArray, std::default_delete<int[]>{}}; 
            // works, does not require call to new
        sharedSingleUnique = std::make_unique<int[]>(16);       
            // compilation error (conversion to non-scalar type)
    //  sharedSingleDerived = uniqueArrayOrigin;                

    //  std::shared_ptr<int[]>
                // compilation errors
    //      sharedArrayTest{unManagedArray, std::default_delete<int[]>{}};
                // compilation error (conversion to non-scalar type)
    //      sharedArrayUnique = std::make_unique<int[]>(16);
                // compilation error (conversion to non-scalar type)
    //      sharedArrayDerived = uniqueArrayOrigin;

    std::shared_ptr<Foo>
            // works: specified overload of operator= for shared_ptr
        nonArrayTest = std::make_unique<Foo>(); 

    std::cout << "done!\n";
}

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我在 SO 上四处寻找答案，但只发现 references 没有专业化的 std::shared_ptr 的实施，这主要是因为没有人费心向标准委员会提出适当的建议主题。

我很好奇，因为我会在 cppreference 上解释 operator=、std::shared_ptr<T[]>.operator=(std::unique_ptr<T[], Deleter>&&) 的第 4 次重载，以表明这种语法是合法的——T[] 和 T[] 是同一类型，无论其专业化状态如何毕竟，std::shared_ptr 的数组类型。

此外，这种语法似乎只适用于 std::make_unique<T[]> 的乘积，而不是唯一的指针对象，这与我对主题的理解背道而驰——不应该调用实际上是相同的，尽管移动一个现有对象，另一个，嗯，移动刚刚创建的对象？我希望它们之间的唯一区别是在第一种情况下函数调用之后无效的std::unique_ptr<T[]>。

作为旁注，我假设由于有一种方法可以将动态分配的数组构造成 shared_ptr，而无需使用 new，我应该更喜欢它而不是更混乱和异常不安全打电话给new T[N]？

tl;博士：

1. operator= 在 std::shared_ptr<T[]> 和 std::unique_ptr<T[]> 之间根本不起作用，尽管我希望它能够起作用。为什么？
2. 如果有的话，我希望从T[] 到T 的类型转换是唯一指针和共享指针之间编译错误的来源。为什么会这样？
3. operator= 在 std::shared_ptr<T> 和 std::make_unique<T[]> 之间有效，但在 std::unique_ptr<T[]> 之间无效。为什么？
4. 我是否正确假设在需要动态分配的共享数组但我不想使用 boost 或向量的情况下（原因如下）我应该调用operator= std::make_unique<T[]>(N)？

我为什么不使用？

• Boost：我的公司尚未批准使用，我不知道何时或是否会获得批准使用它。
• 数组：我必须在运行时确定这个数组的大小。
• Vectors：我正在开发一个实时信号处理系统，并且希望避免额外的指针取消引用。我还试图避免在我的头文件中包含无关的库（这是用于读取和写入子系统之间的通信）但是，我最终选择稍后优化它，如果它很重要（过早的优化......）并咬紧牙关。不过，问题仍然存在。

Answer 1

§20.8.2.2.1/28：

template <class Y, class D> shared_ptr(unique_ptr<Y, D>&& r); 

备注：此构造函数不应参与重载决议 除非unique_ptr<Y, D>::pointer 可以转换为T*。

然而，unique_ptr<U[]>::pointer实际上是U*，而shared_ptr<U[]>的T*是U(*)[]；并且U* 无法转换为U(*)[]，因此从不考虑重载。