为什么我需要移动`std::unique_ptr`

Question

给定以下代码：

#include <iostream>
#include <memory>

struct A {};

struct B : public A {};

std::pair<bool, std::unique_ptr<B>> GetBoolAndB() {
    return { true, std::make_unique<B>() };
}

std::unique_ptr<A> GetA1() {
    auto[a, b] = GetBoolAndB();
    return b;
}

std::unique_ptr<A> GetA2() {
    auto [a, b] = GetBoolAndB();
    return std::move(b);
}

GetA1 无法编译，出现此错误：

C2440: 'return': cannot convert from 'std::unique_ptr<B,std::default_delete<_Ty>>' to 'std::unique_ptr<A,std::default_delete<_Ty>>'

而GetA2 编译时没有错误。

我不明白为什么我需要调用std::move 才能使该功能正常工作。

编辑

澄清一下，正如 DanielLangr 在 cmets 中指出的那样，我的疑问在于

std::unique_ptr<A> GetA3() {
    std::unique_ptr<B> b2; 
    return b2;
}

无需std::move即可编译和转移所有权。

现在我了解到，在 GetA1 和 GetA2 的情况下，如果使用结构化绑定，b 恰好是某个对象的一部分，因此必须将其移动为右值参考。

Answer 1

我不明白为什么我需要调用 std::move 才能使函数工作。

因为std::unique_ptr对应的构造函数有一个右值引用类型的参数：

template< class U, class E >
unique_ptr( unique_ptr<U, E>&& u ) noexcept;

详见文档：https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/unique_ptr/unique_ptr

由于右值引用不能绑定左值，因此，您不能使用b（即左值）作为此构造函数的参数。

如果您想知道为什么b 在return 语句中被视为左值，请参见例如：Why Structured Bindings disable both RVO and move on return statement? 简而言之，b 不是具有自动存储持续时间的变量，而是对一对的引用元素。

错误消息基本上只是说编译器找不到任何可行的转换构造函数，因此它“无法转换...”。

通过使用std::move 调用包装b，您正在创建一个引用与b 完全相同的对象的表达式，但它的类别是右值。这可能与该构造函数参数绑定。

Answer 2

因为任何时候都应该只有一个有效的unique_ptr。 这就是为什么它被称为unique_ptr。

unique_ptr 不可复制，您必须移动它。
否则你最终会得到一个指针的副本，这会破坏它的唯一性！
见：Rules for Smart Pointers