为什么 std::unique_ptr 没有 const get 方法？

Question

我知道std::unique_ptr 是这样的，并且可能不会更改以破坏向后兼容性，但我想知道是否有人有充分的理由说明规范的编写者没有重载get 方法带有一个看起来像

的 const 变体

const T* get() const;

遵循unique_ptr 成为const 的意图。

我最好的猜测是它试图镜像指针并像T* const 而不是典型的类。作为后续问题，如果我想在我的类的 const 实例中以类似 const 的方式保存指针，我是否应该使用 std::unique_ptr 以外的其他东西来保存数据？

更新

就我而言，我想保护自己不误用类本身中的指针。我正在编写一个 const move 构造函数MyClass(const MyClass&& other)，并通过std::copy 将数据从新实例复制到其他实例中。由于 const 保护，我假设副本必须是正确的，因此花了很长时间才找到错误。我试图弄清楚我可以做些什么来保护自己免受这种情况的影响，除了提供一个 const getter 并在进行复制时在类中使用它。

Answer 1

智能指针伪装成原始指针。 如果您有原始指针的类成员并在 const 方法中使用它，则您无法更新指针，但您可以修改指向的对象。 智能指针需要相同的行为。所以std::unique_ptr::get 是一个const 方法，但不会强制返回指向const 对象的指针。

还请注意，您可以拥有指向 const 对象的指针。

MyClass *pointerToObject
std::unique_ptr<MyClass> smartPointerToObject;

// but you can have also a case
const MyClass *pointerToConstObject
std::unique_ptr<const MyClass> smartPointerToConstObject;

在最后一种情况下，std::unique_ptr::get 将返回您期望的内容。

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基于以下评论：

只提供私有方法：

InnerClass& GetField() { return *uniquePtrToInnerClass; }
const InnerClass& GetField() const { return *uniquePtrToInnerClass; }

并在您的代码中使用它，您将在 const 方法中拥有内部类的 const 对象。

Answer 2

通过unique_ptr 授予对对象的只读访问权限是没有意义的。你只在转移所有权时传递unique_ptr，为了在没有所有权转移的情况下访问对象，调用up.get()并将const T*传递给只应该读取的函数（或者如果指针永远不会nullptr ，评估*(up.get())并通过const T&也是合理的）。

作为奖励，这允许您将该函数用于存储在堆栈中、嵌入到另一个对象中或使用unique_ptr 以外的智能指针管理的对象。

这里对所有 unique_ptr 参数传递情况（输入/输出、常量/非常量等）进行了很好的讨论：

• How do I pass a unique_ptr argument to a constructor or a function?

Answer 3

出于同样的原因，T*const 在取消引用时是 T&，而不是 T const&。

pointer 的常量与 pointed-to 的pointness 不同。

get是const，不会修改unique_ptr的state。

它的常量不影响内容的常量。

存在传播 const 的智能指针的想法，但 unique_ptr 不是那种野兽。

std::experimental::propogate_const 包装一个类似指针的对象并让const 穿过它。

它或类似的东西可能会解决您的问题。

请注意，当我尝试像这样进行 const 传播时，我发现有一半时间我发现我错了。但这里可能不是这样。

一般来说，以const 方式处理T*const 内容的正确方法是传递T const&（或可空变体T const*）。

Answer 4

我认为这种担忧是有道理的， 每个解引用函数应该有 2 个版本，

e.g.
    const T* get() const;
    T* get();
    enter code here

我知道提供“T* get() const”的目的是为了方便替换现有的原始指针用法。

但是由于 uniq ptr 表示所有权，因此有人能够通过不可变（const）引用修改对象所拥有的某些东西是不正确的[假设修改对象完全拥有的东西与修改对象本身相同 -如果这是一个对象而不是一个ptr，这是正确的]。

最好的选择可能是 std 提供另一个版本的 uniq ptr 以保持上述成语（只有其他选择可能是从 uniq ptr 派生一个新类并提供 2 个版本用于取消引用）

Answer 5

因为就unique_ptr 而言，获取内部原始指针引用是const 操作。调用.get() 并检索std::unique_ptr 的内部原始指针不会改变std::unique_ptr 对象本身的内部状态。因此，图书馆设计者似乎选择将其标记为const，而不注意如果他们只返回一个直接的非const 引用，底层对象会发生什么。

事实上，如果你在一个对象中有一个std::unique_ptr，并且你调用该对象的一个​​const成员函数，你仍然可以在内部std::unique_ptr上调用非const成员函数在该对象内。例如：

struct A {
    void Const() const { }
    void nonConst() { }
};

struct B {
    std::unique_ptr<A> a;
    void go() const {
        a->nonConst(); // OK
    }
};

虽然您不能从对象的const 成员函数之一对对象的内部状态变量执行非const 操作，但没有规则说您不能对 执行非const 操作其他对象。

您可能期望constness 承诺从unique_ptr 继承，也适用于访问它内部指向的内容，因此您希望unique_ptr 写成这样：

template <typename T>
class cunique_ptr {
    T* ptr;
public:
    cunique_ptr() {
        ptr = new T;
    }
    ~cunique_ptr() {
        delete ptr;
    }

    // You can only get a non-const pointer to the internals from a non-const object
    T* get() { return ptr; }

    // The const member function carries over the const promise to access to its internals
    const T* get() const { return ptr; }
};

void test() {
    cunique_ptr<A> a;
    a.get()->nonConst();

    const cunique_ptr<A> ca;
    //ca.get()->nonConst(); //X fails: cannot call non-const member functions from const object
    ca.get()->Const();
}

然而，图书馆设计者似乎反对这种类型的保护，并让 const 承诺有点肤浅。