unique_ptr 提升等效？答案

【问题标题】：unique_ptr boost equivalent?unique_ptr 提升等效？
【发布时间】：2011-02-26 13:36:51
【问题描述】：

在 boost 库中是否有 C++1x 的 std::unique_ptr 的等效类？我正在寻找的行为是能够拥有一个异常安全的工厂函数，就像这样......

std::unique_ptr<Base> create_base()
{
    return std::unique_ptr<Base>(new Derived);
}

void some_other_function()
{
    std::unique_ptr<Base> b = create_base();

    // Do some stuff with b that may or may not throw an exception...

    // Now b is destructed automagically.
}

编辑：现在，我正在使用这个 hack，这似乎是目前我能得到的最好的......

Base* create_base()
{
    return new Derived;
}

void some_other_function()
{
    boost::scoped_ptr<Base> b = create_base();

    // Do some stuff with b that may or may not throw an exception...

    // Now b is deleted automagically.
}

【问题讨论】：

另外，是否可以通过让复制构造函数具有移动语义，然后析构函数在释放前检查来创建这种效果？

标签： c++ boost c++11 unique-ptr

【解决方案1】：

如果没有 C++0x（它是标准库的一部分，因此 Boost 不需要提供它），就不可能创建像 unique_ptr 这样的东西。

特别是没有右值引用，这是 C++0x 中的一个特性，unique_ptr 的健壮实现是不可能的，不管有没有 Boost。

在 C++03 中，有一些可能的替代方案，尽管每个都有其缺陷。

就功能而言，boost::shared_ptr 可能是最简单的替代品。你可以在任何你可以使用unique_ptr 的地方安全地使用它，并且它会起作用。由于增加了引用计数，它不会那么有效。但是，如果您正在寻找一个能够处理unique_ptr 可以做的所有事情的简单替代品，那么这可能是您最好的选择。（当然，shared_ptr 也可以做更多事情，但它也可以简单地用作unique_ptr 的替代品。）
boost::scoped_ptr 与 unique_ptr 类似，但不允许转让所有权。只要智能指针在其生命周期内保持独占所有权，它就可以很好地工作。
std::auto_ptr 的工作方式与unique_ptr 非常相似，但有一些限制，主要是它不能存储在标准库容器中。如果您只是在寻找一个允许所有权转移的指针，但它并不意味着存储在容器中或复制，那么这可能是一个不错的选择。

【讨论】：

+1 for auto_ptr - 因为 unique_ptr 不会在 places that auto_ptr causes bugs 中编译，这正是 OP 正在寻找的。span>
Howard Hinnant 针对 c++03 的 unique_ptr 工作得很好，因为不存在 r 值引用。
boost::scoped_ptr 是一个糟糕的选择，因为它不适用于前向声明的类。 boost::shared_ptr 是一个糟糕的选择，因为它的开销很大。
boost::scoped_ptr 的另一个缺点是它不提供客户删除器。
到目前为止，这个答案不再无效。请参阅 my answer，它描述了 Boost 1.57 中引入的 boost::movelib::unique_ptr。

【解决方案2】：

从Boost 1.57 开始，Boost.Move 库中有一个官方的unique_ptr 实现。

来自documentation：

(...) std::unique_ptr 的直接替代品，也可用于 C++03 编译器。

代码在<boost/move/unique_ptr.hpp> 头文件中可用，并且位于boost::movelib 命名空间中。此外，Boost.Move 库在<boost/move/make_unique.hpp> 和boost::movelib 命名空间中提供了make_unique() 工厂函数。

因此问题中的示例可以这样实现：

#include <boost/move/unique_ptr.hpp>

using boost::movelib::unique_ptr;

unique_ptr<Base> create_base()
{
    return unique_ptr<Base>(new Derived);
}

见a live example on Wandbox。请注意，代码可以在 C++98 模式下使用 gcc 4.6.4 正常编译 (!)。

boost::movelib::unique_ptr 的有趣之处在于，当您将其应用于基类/派生类的情况时，该实现为基类中虚拟析构函数的声明提供了编译时检查。如果您碰巧省略了它the code won't compile（单击“运行（...）”按钮以查看编译器错误消息）。

一个小问题是包含来自boost/move 目录但代码位于boost::movelib 命名空间中（细微差别但可能很烦人）。

更多详情请参见a thread on boost mailing list。

感谢 Ion Gaztañaga 提供这段绝对独特且有用的代码。

【讨论】：

【解决方案3】：

您可能想尝试 Howard Hinnant 的“概念证明”unique_ptr<> C++03 实现（免责声明 - 我没有）：

http://howardhinnant.github.io/unique_ptr03.html

他的一个例子是返回unique_ptr<int>：

unique_ptr<int> factory(int i)
{
    return unique_ptr<int>(new int(i));
}

【讨论】：

我在生产代码中使用过这个，效果很好。我们遇到的唯一问题是调用boost::make_shared，以获取带有unique_ptr 参数的class。

【解决方案4】：

interprocess 库中的unique_ptr 怎么样？

【讨论】：

可以安全地从函数返回吗？我对此一无所知（但也许我只是瞎了眼）。此外，考虑到它在进程间库而不是智能指针库中，它是否“正确”使用？
@wowus：不。这依赖于 C++0x 中新增的移动语义。这不能简单地通过 boost 来模拟——该功能必须存在于编译器本身中。
刚看了，它需要右值引用。因此，不是我要找的。span>
Interprocess unique_ptr 有自己的 C++03 移动仿真，如果我没记错的话，它与 Boost.Move 相同。
@Clark Gaebel，正如文森特在上面的评论中指出的那样，是的，来自 Boost.Interprocess 的 unique_ptr 可以通过boost::move() 从函数安全地返回。两年来，我一直在使用 Boost.Interprocess 的 unique_ptr，并取得了很大的成功。

【解决方案5】：

我使用了 Howard Hinnant 的 unique_ptr。如果您不擅长从编译器中读取疯狂的元编程错误，您可能需要避开。然而，在 90% 的情况下，它的行为就像一个 unique_ptr。

否则我建议将参数传递为boost::scoped_ptr& 并在内部交换以窃取所有权。要获取 unique_ptr 样式的返回值，请使用 auto_ptr。在shared_ptr 或scoped_ptr 中捕获auto_ptr 返回值，以避免直接使用auto_ptr。

【讨论】：