从函数返回unique_ptr

Question

从函数返回unique_ptr

unique_ptr<T>不允许复制构造，而是支持移动语义。然而，我可以unique_ptr<T>从函数返回一个并将返回的值赋给变量。

#include <iostream>#include <memory>using namespace std;unique_ptr<int> foo(){
  unique_ptr<int> p( new int(10) );

  return p;                   // 1
  //return move( p );         // 2}int main(){
  unique_ptr<int> p = foo();

  cout << *p << endl;
  return 0;}

上面的代码按预期编译和工作。那么该行如何1不调用复制构造函数并导致编译器错误呢？如果我必须使用line 2而不是它有意义（使用line 2也可以，但我们不需要这样做）。

我知道C ++ 0x允许此异常，unique_ptr因为返回值是一个临时对象，一旦函数退出就会被销毁，从而保证返回指针的唯一性。我很好奇这是如何实现的，它是在编译器中特殊的，还是在语言规范中有一些其他条款可以利用？

Answer 1

这个漏洞是否在语言规范中有其他一些条款？是的，见12.8§34和§35：当满足某些条件时，允许实现省略类对象的复制/移动构造[...]复制/移动操作的省略，称为复制省略，允许在...中的返回语句中。具有类返回类型的函数，当表达式是非易失性自动对象的名称时，具有与函数返回类型相同的cv-nonqualified类型[...]当满足复制操作的省略标准并且要通过左值指定要复制的对象时，首先执行用于选择复制的构造函数的重载决策，就好像该对象由右值指定一样。只是想再增加一点，按值返回应该是默认选择，因为在最坏的情况下，返回语句中的命名值，即C ++ 11，C ++ 14和C ++ 17中没有elisions的处理作为一个左值。因此，例如，以下函数使用-fno-elide-constructors标志进行编译std::unique_ptr<int>&nbsp;get_unique()&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;auto&nbsp;ptr&nbsp;=&nbsp;std::unique_ptr<int>{new&nbsp;int{2}};&nbsp;//&nbsp;<-&nbsp;1 &nbsp;&nbsp;return&nbsp;ptr;&nbsp;//&nbsp;<-&nbsp;2,&nbsp;moved&nbsp;into&nbsp;the&nbsp;to&nbsp;be&nbsp;returned&nbsp;unique_ptr}...auto&nbsp;int_uptr&nbsp;=&nbsp;get_unique();&nbsp;//&nbsp;<-&nbsp;3在编译时设置标志，在此函数中发生两个移动（1和2），然后稍后移动（3）。

Answer 2

这绝不具体std::unique_ptr，但适用于任何可移动的类。由于您按价值返回，因此语言规则保证了这一点。编译器尝试删除副本，如果无法删除副本则调用移动构造函数，如果无法移动则调用复制构造函数，如果无法复制则无法编译。如果你有一个接受std::unique_ptr作为参数的函数，你将无法将p传递给它。您必须显式调用move构造函数，但在这种情况下，您不应在调用后使用变量p&nbsp;bar()。void&nbsp;bar(std::unique_ptr<int>&nbsp;p){ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//&nbsp;...}int&nbsp;main(){ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;unique_ptr<int>&nbsp;p&nbsp;=&nbsp;foo(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;bar(p);&nbsp;//&nbsp;error,&nbsp;can't&nbsp;implicitly&nbsp;invoke&nbsp;move&nbsp;constructor&nbsp;on&nbsp;lvalue &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;bar(std::move(p));&nbsp;//&nbsp;OK&nbsp;but&nbsp;don't&nbsp;use&nbsp;p&nbsp;afterwards &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;0;}

Answer 3

unique_ptr没有传统的复制构造函数。相反，它有一个使用右值引用的“移动构造函数”：unique_ptr::unique_ptr(unique_ptr&nbsp;&&&nbsp;src);右值参考（双＆符号）仅绑定到右值。这就是当您尝试将左值unique_ptr传递给函数时出现错误的原因。另一方面，从函数返回的值被视为右值，因此自动调用移动构造函数。顺便说一句，这将正常工作：bar(unique_ptr<int>(new&nbsp;int(44));这里的临时unique_ptr是一个右值。