为什么在std::auto_ptr上不允许使用运算符[]？

Question

为什么std::auto_ptr不允许使用operator []？

#include <iostream>

using namespace std ;

template <typename T>
void foo( T capacity )
{
    auto_ptr<T> temp = new T[capacity];

    for( size_t i=0; i<capacity; ++i )
        temp[i] = i; // Error
}

int main()
{
    foo<int>(5);
    return 0;
}

使用Microsoft Visual C++ 2010编译。

错误：错误C2676：二进制“[”：'std::auto_ptr<_Ty>'未定义此运算符或无法转换为预定义运算符可接受的类型。

- Mahesh

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可能是C++ auto_ptr for arrays的重复问题。 - fbrereto

顺便提一下，capacity的参数类型应该选择与T不同的类型。 - fbrereto

你能详细说明为什么 std::vector<T> 不能满足你的需求吗？ - fbrereto

@fbrereto - 正在学习std :: auto_ptr。但是遇到了一个令人惊讶的错误。这只是一个学习的过程。 - Mahesh

请注意，在C++0x中，std::unique_ptr（std::auto_ptr的更优秀替代品）被专门用于数组类型。 - GManNickG

Answer 1

原因是auto_ptr会使用delete而不是delete[]释放内容，所以auto_ptr不适合处理堆分配的数组（使用new[]构造），只适合处理使用new构造的单个堆分配数组。

支持operator[]将鼓励开发人员将其用于数组，并错误地给出类型可以支持数组的印象，而事实上它不能。

如果您想要类似于智能指针的数组类，请使用boost::scoped_array。

- Michael Aaron Safyan

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@Mahesh：是的——它被称为std::vector。尽管名称如此，但它本质上是对象数组的智能指针。 - Jerry Coffin

@Jerry：嘿，与其他任何智能指针不同的是，它在赋值时具有克隆语义。天才！ - Steve Jessop

@Jerry Coffin - 明白了，谢谢。 （这是针对你之前关于std::vector的评论） - Mahesh

@Jerry：遗憾的是，它没有将克隆语义与运行时多态性结合起来。一个正确的克隆指针相当困难。 - Steve Jessop

@Steve：非常正确——即使如此，我发现向量比大多数人通常认为的智能指针更有用。 - Jerry Coffin

Answer 2

因为 std::auto_ptr 不适用于数组。

此外，在你的示例中。

std::auto_ptr<T> temp = new T(capacity); // T=int, capacity=5

实际上，它只分配了一个 int 并用 capacity 进行初始化。它并没有创建你所期望的整数数组。

- Alexander Gessler

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我本意使用 []。感谢你指出来。 - Mahesh

@Mahesh：还是有错误。auto_ptr 不兼容数组。使用 new[] 初始化 auto_ptr 会导致未定义的行为。 - Ben Voigt

@Ben Voigt- 你应该把它发布为答案。今天又学到了一点。谢谢 :) - Mahesh

Answer 3

auto_ptr 被设计用于持有单个元素的指针；在其销毁时，它将使用 delete（而不是 delete[]）。

您的示例并没有做您认为它应该做的事情。或者至少名称 capacity 是误导性的，因为您只分配了一个单独的元素（并将 capacity 的值赋给它）。您的 for 循环没有任何意义。

- eq-

Answer 4

auto_ptr和其他智能指针仅用于存储单个对象的指针。这是因为它们在析构函数中使用delete，而不是delete[]，如果它存储指向数组的指针，则需要使用delete[]。

如果您需要在智能指针中包装一个对象数组，则标准库没有提供任何帮助。但是，Boost提供了scoped_array，它类似于std::auto_ptr，并且可以容纳由new[]创建的对象数组。

- Collin Dauphinee