能否使unique_ptr不接管其所指向的对象所有权？

Question

我有一个独特指针的向量。其中，我想让其中一个指针不接管其所指向的对象。如何实现？

vector<unique_ptr<int>> v;
v.push_back(make_unique<int>(10));

unique_ptr<int> p(new int(20)); // add it to v but keep p take the ownership.

问题源于以下情况。我有一份具有树形结构的数据，由GUI树状控件表示。父节点使用vector<unique_ptr<T>>拥有其子元素。但是有一个例外。我有一个常见的单例数据，并且也想将其附加到树上以获得友好的用户界面。这里存在冲突，因为单例也拥有所有权。使用share_ptr可以解决问题，但会牺牲一些性能。

感谢大家的答案、评论和建议。这可能是设计上的缺陷。也许我需要一个新类来处理特殊的父节点，使用vector<unique_ptr<T>>（用于其他）和shared_ptr甚至是原始指针（用于单例）。

- user1899020

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你为什么想要这样做？动机是什么？使用原始指针吗？ - Nawaz

为什么不使用shared_ptr和weak_ptr呢？ - Nate Chandler

@Nawaz 我在那里展示我的案例。 - user1899020

我不打算卷入整个“单例模式糟糕”的圣战（仅仅是提一下），但如果你认为资源应该由其他东西拥有，我仍然想知道为什么你要使用vector<unique_ptr>？ - John Dibling

XY-Problem 警告。请澄清您实际想要做什么，而不是如何做它。 - codeling

Answer 1

您想要一个不拥有所指对象的unique_ptr。

这两个目标是相互矛盾的。unique_ptr的整个意义在于拥有它管理的资源。

很难推断您真正想要什么，因为您没有说出您要做什么，只说了您要怎么做。为什么您想要一个不拥有资源的unique_ptr呢？

也许您真正需要的是shared_ptr，这样多个shared_ptr实例可以共享同一个对象的所有权。

或者，也许您真正需要的是weak_ptr，它本身并没有（完全）“拥有”指针，直到被晋升为shared_ptr。

阅读完您的编辑后，我可能有一些猜测。您说过您希望单例对象实际上拥有资源，但您仍想让vector具有智能指针。也许您真正需要的是vector具有智能指针，但它本身不拥有该对象，但如果实际拥有的对象被销毁，则会失效或“取消选择”。

如果是这种情况，那么您的单例应该有一个shared_ptr，并且vector应该是一个vector 。当您需要通过vector实际获取对象时，您将调用lock来提取shared_ptr -- 检查lock的返回值以确保weak_ptr未过期。您还可以通过调用expired而不锁定它来检查shared_ptr是否已过期。

- John Dibling

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+1，只是小注释。在lock()之前不应该测试expired()；这是毫无意义的，因为您必须在任何情况下都要测试lock()的结果（在调用expired()和lock()之间它可能会过期）。 - Angew is no longer proud of SO

Answer 2

您不能使用普通的unique_ptr<int>来实现这个功能 - 它的名字是“独特指针”，有其原因。

如果您真的非常想这样做（但我99.99%确定这只是糟糕设计的症状），您可以使用自定义删除器：

template <class T>
struct WeirdDeleter
{
  bool owning;
  explicit WeirdDeleter(bool owning = true) : owning(owning) {}
  void operator() (const T *p) const {
    if (owning) delete p;
  }
};


//Usage:

vector<unique_ptr<int, WeirdDeleter<int>>> v;
unqiue_ptr<int, WeirdDeleter<int>> p(new int(10));
v.push_back(std::move(p));

int *q = new int(20);
v.push_back(unique_ptr<int, WeirdDeleter<int>>(q, WeirdDeleter(false));

关于删除器，我不清楚提出的 make_unique 接口，所以没有使用它；但它仍然可用。

再次强调，我认为这是一个不好的想法，但如果你真的想要，这应该是正确的方法。

- Angew is no longer proud of SO

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聪明，但我认为有点过于聪明了。 - John Dibling

@JohnDibling 我曾努力沟通，建议避免使用这种方法。但是我知道有时候情况（或老板）会迫使我们采取不得已的措施。 - Angew is no longer proud of SO

不，我明白。我没有给你的回答投反对票，事实上我点了赞。我想我只是在强调你所说的这是一个坏主意。 - John Dibling

@JohnDibling 是的，我也是这样理解的。 - Angew is no longer proud of SO

Answer 3

unique_ptr的使用场景是具有独占所有权。因此，您不能将其用于指向某物并且不拥有所有权的情况。

解决方案很简单：改用shared_ptr。它没有独占所有权，而是所有指向同一对象的实例将共享所有权；只有在最后一个实例超出范围时，该对象才会被删除。

如果您需要一个不干扰所有权的指针，请看看weak_ptr。

- codeling

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一个 shared_ptr 仍然拥有资源。请编辑您的回答，以便我更好地理解您在这里的意思。 - John Dibling

我现在好多了？但是你的答案还是更好一点，我猜 ;) - codeling

好的，谢谢。我怀疑shared_ptr仍然不是OP想要的，但无论如何还是+1。 - John Dibling