在函数调用中访问和移动unique_ptr

Question

在函数调用中访问和移动unique_ptr

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我有一个类似于以下内容的段落。

struct derive : base{
    derive(unique_ptr ptr): base{func(ptr->some_data), std::move(ptr)}{}
};

理论上，它应该能够工作。但是由于编译器（vs2015）并没有严格遵循标准，因此func(ptr->some_data), std::move(ptr)的顺序是未定义的，即ptr可能在被访问之前就被移动了。

因此，我的问题是如何使这段代码按预期工作？

完整的代码如下：

#include <memory>

struct base {
    virtual ~base() = 0 {}

protected:
    base(std::unique_ptr<base> new_state) :
        previous_state{ std::move(new_state) } {}
private:
    std::unique_ptr<base> previous_state;
};

struct derive_base : base {
    int get_a() const noexcept {
        return a;
    }
protected:
    derive_base(int const new_a, std::unique_ptr<base> new_state) :
        base{ std::move(new_state) }, a{ new_a } {}
private:
    int a;
};

struct final_state : derive_base {
    final_state(std::unique_ptr<base> new_state) :
        derive_base{ dynamic_cast<derive_base&>(*new_state).get_a(), std::move(new_state) } {}
};

- cqdjyy01234

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你有问题吗？ - Ben Voigt

@Praetorian：不必担心base::base()的实现，除非编译器出现非常严重的错误（比Visual C++通常的不兼容性更糟糕），否则完全安全。 - Ben Voigt

@DrewDormann，每天都会有这样的时刻。 - WhozCraig

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@BenVoigt 现在我有点困惑了（如果提供一个SSCCE，所有这些都可以避免！）。我考虑的情况是，所讨论的base构造函数是base(result_of_func_type, unique_ptr)而不是base(result_of_func_type, unique_ptr&&)。如果VS在评估顺序上不符合标准，则前者不安全，但后者是安全的。 - Praetorian

@Praetorian：聚合初始化可能仍然表现不同（但关于声明顺序规则的新评论排除了这种可能性）。 - Ben Voigt

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2个回答

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订单确实未定义，但这并不重要，因为 std::move 实际上并不移动指针，它只改变了值类别。 ~~func(ptr->some_data) 的调用将在指针被移动之前发生，因为第一个是参数评估，而后者发生在基本构造函数内部，并且参数评估总是在函数调用之前排序。~~ 如果这让你感觉更好，你可以将其写成100%等价的形式：

derive(unique_ptr<X> ptr): base{func(ptr->some_data), (unique_ptr<X>&&)ptr}{}

编辑：如果参数是按值传递的，则实际移动不会发生在被调用的函数内部。但是谁会这样使用unique_ptr呢？

- Ben Voigt

您IP地址为143.198.54.68，由于运营成本限制，当前对于免费用户的使用频率限制为每个IP每72小时10次对话，如需解除限制，请点击左下角设置图标按钮（手机用户先点击左上角菜单按钮）。 - Ben Voigt

实际上，在我的情况下，move首先发生。 - cqdjyy01234

@user1535111：调用std::move，它是无损的吗？还是调用了unique_ptr的移动构造函数？这两件事情非常不同。 - Ben Voigt

@BenVoigt 我的意思是变量（例如 m_ptr）接受 std::move(ptr)，它在 base 的基类中声明，即 m_ptr 在 m_other_data 之前声明。 - cqdjyy01234

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@user1535111，你能否把这些细节发布在问题中？最好能够编译通过。 - Praetorian

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可以查看英文原文，
原文链接

- Ben Voigt · Accepted Answer

你可以使用构造函数链来修复它：

struct derive : base
{
  private:
    derive(const D& some_data, unique_ptr<X>&& ptr) : base{some_data, std::move(ptr)} {}
  public:
    derive(unique_ptr<X> ptr): derive(func(ptr->some_data), std::move(ptr)) {}
};

原因：如我在另一个答案中所解释的那样，对于 func 的调用肯定会在委托构造函数调用之前发生，而实际上移动 unique_ptr（而不仅仅是改变其值类别）肯定会在内部进行。

当然，这依赖于 Visual C++ 可能或可能没有正确实现的 C++11 的另一个特性。令人高兴的是，自从 VS2013 以来，委托构造函数被列为支持。

更好的做法是只接受引用类型的 std::unique_ptr，如果您计划从它们那里窃取，请使用右值引用。（如果您不会窃取内容，您为什么关心调用者有什么类型的智能指针？只需接受原始的 T*。）

struct base
{
    virtual ~base() = 0 {}

protected:
    base(std::unique_ptr<base>&& new_state) :
        previous_state{ std::move(new_state) } {}
private:
    std::unique_ptr<base> previous_state;
};

struct derive_base : base
{
    int get_a() const noexcept {
        return a;
    }
protected:
    derive_base(int const new_a, std::unique_ptr<base>&& new_state) :
        base{ std::move(new_state) }, a{ new_a } {}
private:
    int a;
};

struct final_state : derive_base
{
    final_state(std::unique_ptr<base>&& new_state) :
        derive_base{ dynamic_cast<derive_base&>(*new_state).get_a(), std::move(new_state) } {}
};

如果一开始没有这个问题，调用方的要求是完全不变的（需要提供rvalue，因为unique_ptr无法复制）。

制定这样一个通用规则的原因如下：按值传递可以复制或移动参数，以在调用点上选择最优操作。但是，std::unique_ptr是不可复制的，因此实际参数无论如何都必须是一个rvalue。