为什么unique_ptr<T>(T*)需要显式声明？

Question

以下函数无法编译：

std::unique_ptr<int> foo()
{
    int* answer = new int(42);
    return answer;
}

std::unique_ptr<int> bar()
{
    return new int(42);
}

我觉得这有点不方便。为什么要让std::unique_ptr<T>(T*)成为显式的呢？

- fredoverflow

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出于相同的原因，shared_ptr 是显式的（explicit）。 - jxh

你真的可以在返回类型中使用 unique_ptr 吗？这对我来说没有意义，因为整个重点是你不能复制它。 - cha0site

这是一个临时文件，所以它是被移动而不是复制。 - Mooing Duck

@MooingDuck：即使它不是临时的，局部对象在返回语句中也会被隐式地视为xvalues。 - ildjarn

Answer 1

你不希望一个托管指针隐式地获取裸指针的所有权，因为这可能导致未定义的行为。考虑一个函数void f( int * );和一个调用int * p = new int(5); f(p); delete p;。现在想象一下，有人将f重构为接受托管指针（任何类型），并允许隐式转换：void f( std::unique_ptr<int> p );如果允许隐式转换，则您的代码将编译，但会导致未定义的行为。

同样地，考虑指针可能甚至没有动态分配：int x = 5; f( &x );...

获取所有权是一个非常重要的操作，最好是显式的：程序员（而不是编译器）知道资源是否应该通过智能指针进行管理。

- David Rodríguez - dribeas

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+1，特别是对于“所有权的获取是一个非常重要的操作，最好明确地表达出来。” - Macke

“所有权的获取是一个非常重要的操作，最好明确地进行。” 很好的观点。 - curiousguy

Answer 2

简短回答：

显式构造函数使编写危险代码更加困难。换句话说，隐式构造函数使你更容易编写危险代码。

详细回答：

如果构造函数是隐式的，那么你可以更轻松地编写这样的代码：

void f(std::unique_ptr<int> param)
{
     //code

} //param will be destructed here, i.e when it goes out of scope
  //the pointer which it manages will be destructed as well. 

现在看看危险的部分：

int *ptr = new int;

f(ptr); 
//note that calling f is allowed if it is allowed:
//std::unique_ptr<int> test = new int;
//it is as if ptr is assigned to the parameter:
//std::unique_ptr<int> test = ptr;

//DANGER
*ptr = 10; //undefined behavior because ptr has been deleted by the unique_ptr!

请阅读注释。它解释了上面代码片段的每个部分。

使用原始指针调用f()时，程序员可能没有意识到f()的参数类型是std::unique_ptr，这将获取指针的所有权，并在其超出范围时将其delete。与此同时，程序员可能会使用它，并delete它，甚至没有意识到它已经被删除了！这一切都是由于从原始指针到std::unique_ptr的隐式转换引起的。

请注意，std::shared_ptr具有显式构造函数，原因完全相同。

- Nawaz

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这两个选项哪一个风险更低：void f(int *param) { std::unique_ptr<int> smart(param); } 还是 void f(int *param) { delete param; }？ - curiousguy

我们必须接受这一点，而显式构造函数并不能像我们希望的那样保护我们：static_cast<array>(1) 仍然是可能的。在 C++ 中，我们没有非转换构造函数，因为 array(1) 是一种转换（一种到类型 array 的强制转换）。 - curiousguy

第四，正如你最终承认的那样：“显然，隐式转换比显式转换更容易被意外调用。”恰恰是我在我的答案中所说的。谢谢。;-) - Nawaz

@curiousguy：“不，我从来没有写过那个。” 但是你确实写过“但是C++的设计意味着一个参数构造函数实际上是一个显式转换”（尽管这并不完全正确；只有在构造函数声明时使用关键字explicit才是正确的，否则它是一个隐式转换函数）。如果to_string()不是一个转换函数，那么它是什么？如果它不将参数转换为string，那么它是做什么的？ - Nawaz

同时，使用显式构造函数可以轻松编写 void f(std::unique_ptr<int> param){}。不同之处在于您如何调用该函数。 - 463035818_is_not_a_number