如何将std::unique_ptr转换为超类的std::unique_ptr？

Question

假设我有一个名为foo的类，它从一个名为bar的类继承而来。

我有一个指向foo实例的std :: unique_ptr ，我想将其传递给一个只接受std :: unique_ptr<bar>的函数。如何转换指针以使其在我的函数中起作用？

- merlin2011

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foo 是一个多态实例吗？ - Mahesh

让任何不关心内存来源或之后发生什么的函数，通过引用（或原始指针如果可能为空）来获取参数。 - Neil Kirk

@NeilKirk：这个函数可以工作，但在集合中存储unique_ptr<Base>是一个合理的用例。如果该函数必须存储它... - Matthieu M.

unique_ptr 没有复制构造函数，因此一个名为 f(std::unique_prt<T> p) 的函数不能在没有使用 std::move 的情况下被调用。也许你的意思是函数应该接受一个右值引用或左值引用？ - Walter

Answer 1

您可以将 std::unique_ptr<foo> 右值转换为 std::unique_ptr<bar>：

std::unique_ptr<foo> f(new foo);
std::unique_ptr<bar> b(std::move(f));

显然，指针将由b拥有，如果b被销毁，则bar需要具有一个虚析构函数。

- Dietmar Kühl

Answer 2

由于继承，不需要特别处理。如果想要将unique_ptr传递给函数，需要使用std::move，即使类型相同也是如此：

#include <memory>

struct A {
};

struct B : A {
};

static void f(std::unique_ptr<A>)
{
}

int main(int,char**)
{
  std::unique_ptr<B> b_ptr(new B);
  f(std::move(b_ptr));
}

- Vaughn Cato

Answer 3

您可以使用以下语法：

std::unique_ptr<parent> parentptr = std::unique_ptr<child>(childptr);

或者您可以使用std::move。

另一个选项是发出原始指针，但您需要更改函数：

void func(const parent* ptr)
{
  // actions...
}
func(*childptr);

这是一篇关于智能指针和将其传递给函数的好文章：http://herbsutter.com/2013/06/05/gotw-91-solution-smart-pointer-parameters。

- ghostmansd

Answer 4

你无法这样做，因为它会违反最基本的unique_ptr规则：必须只能有一个实例持有给定指针，而unique_ptr完全拥有它（当它超出作用域时，指向的对象被删除）。 unique_ptr和unique_ptr（其中U:T）不兼容，就像你已经看到的一样。

对于shared_ptr，您可以拥有多个实例，它具有行为类似于static_cast的std::static_pointer_cast，除了它接受一个shared_ptr并返回另一个shared_ptr（两者都指向同一个对象）。

如果您绝对需要使用unique_ptr，则必须创建一个函数，首先取消当前unique_ptr的所有权，并将该指针放入正确类型的新unique_ptr中。在函数调用后，您可能还需要执行相反的转换。

- zneak

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+1. 为了完整性，std::dynamic_pointer_cast<>和std::const_pointer_cast<>存在于其他常见的指针转换中。 - justin

当然可以，你只需要转让所有权就行了，显然。 - Matthieu M.

@zneak：就像什么？base.reset(derived.release())是安全的（除了在VS中...），base = std::move(derived)也是安全的（而且更符合惯用法）。我不太明白为什么你要创建一个函数来做这件事，因为它写起来很简短。 - Matthieu M.

@zneak：我已经读了你的评论两遍，但恐怕我还是不明白你想说什么 :'( 如果你能提供一个示例代码来说明问题，我将不胜感激。 - Matthieu M.

@zneak: 我不同意，尽管这是一个资格问题。unique_ptr即使在所有权转移方面也提供了基本异常保证，因此是安全的。您编写的代码无法提供强异常保证（似乎您希望如此），这是您代码的问题。 - Matthieu M.