高效优雅地返回已放置的 unique_ptr

Question

我发现 (thanks to a StackOverflow comment) 我的代码中有一个安全漏洞：

std::vector<std::unique_ptr<Item>> items;

template<class... TS> Item& create(TS&&... mArgs)
{
    auto item(new Item(std::forward<TS>(mArgs)...);
    items.emplace_back(item); // Possible exception and memory leak
    return *item;
}

基本上，如果emplace_back 抛出，则使用原始new 分配Item 可能会泄漏内存。

解决方案从不使用原始new，而是在方法主体中使用std::unique_ptr。

std::vector<std::unique_ptr<Item>> items;

template<class... TS> Item& create(TS&&... mArgs)
{
    auto item(std::make_unique<Item>(std::forward<TS>(mArgs)...);
    items.emplace_back(std::move(item));
    return *item; // `item` was moved, this is invalid!
}

如您所见，返回 item 无效，因为我必须使用 std::move 移动 item 以将其放置到 items 容器中。

我想不出需要将item 的地址存储在附加变量中的解决方案。然而，原始（有缺陷的）解决方案非常简洁易读。

有没有更优雅的方式来返回被移动以放置在容器中的std::unique_ptr？

Answer 1

你可以写：

template<class... TS>
Item& create(TS&&... mArgs)
{
    items.emplace_back(std::make_unique<Item>(std::forward<TS>(mArgs)...));
    return *items.back();
}

Answer 2

在 emplace 之前缓存引用是一个更普遍适用的选项（例如，对于非向量容器）：

template<class... TS> Item& create(TS&&... mArgs)
{
    auto item = std::make_unique<Item>(std::forward<TS>(mArgs)...);
    auto& foo = *item;
    items.emplace_back(std::move(item));
    return foo; // This *is* valid.
}

Answer 3

您的问题被标记为 C++11，而其他建议 make_unique 的答案没有提到它是 C++14 功能。我相信这种 C++11 方法也可以解决泄漏问题。

#include <vector>
#include <memory>
#include <utility>
#include <iostream>

struct Item
{
   int a, b;
   Item(int aa, int bb) : a{aa}, b{bb} { }
};

static std::vector<std::unique_ptr<Item>> items;

template <class... Ts> Item& create(Ts&&... args)
{
    items.emplace_back(std::unique_ptr<Item>{new Item(std::forward<Ts>(args)...)});
    return *items.back();
}

int main()
{
    Item& x = create(1, 2);
    std::cout << "( " << x.a << ", " << x.b << " )" << std::endl;
}

这应该是安全的，因为在 unique_ptr<Item> 已经构建之前无法调用 emplace_back()，因此即使 emplace_back() 确实抛出，您的 Item 已经由 unique_ptr 管理。