我能扔掉unique_ptr吗？

Question

我能扔掉unique_ptr吗？

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我开始使用C++11，特别是广泛地使用unique_ptr来使代码具有异常安全性和更易读的所有权。这通常效果很好，直到我想抛出一个unique_ptr。我有一个错误码(在许多地方抛出，在一个地方捕获)，它创建了复杂的状态。由于动态分配的内存的所有权逻辑上从抛出者转移到了接收者，因此unique_ptr似乎是指示这一点并清楚地表明接收者已经获取堆对象的合适类型。但是在Visual Studio 2013中免费使用时没有起作用。以下是一个简化的代码示例，虽然不再类似于任何有用的东西，但引出了这种行为：

// cl /nologo /EHsc /W4 test1.cpp
#include <memory>
using std::unique_ptr;
class IError
    {
public:
    virtual ~IError() {};
    virtual void DoStuff();
    };

unique_ptr<IError> Error();

int Foo() { throw Error(); }

int main(void)
    {
    try {
        Foo();
        }
    catch(unique_ptr<IError> Report)
        {
        Report->DoStuff();
        }
    return 0;
    }

编译器会输出以下信息：

test1.cpp
test1.cpp(13) : warning C4673: throwing 'std::unique_ptr<IError,std::default_delete<_Ty>>' the following types will n
ot be considered at the catch site
        with
        [
            _Ty=IError
        ]
test1.cpp(13) : warning C4670: '_Unique_ptr_base<class IError,struct std::default_delete<class IError>,1>' : this bas
e class is inaccessible
test1.cpp(13) : error C2280: 'std::unique_ptr<IError,std::default_delete<_Ty>>::unique_ptr(const std::unique_ptr<_Ty,
std::default_delete<_Ty>> &)' : attempting to reference a deleted function
        with
        [
            _Ty=IError
        ]
        C:\bin\Visual Studio Express 2013\VC\INCLUDE\memory(1486) : see declaration of 'std::unique_ptr<IError,std::d
efault_delete<_Ty>>::unique_ptr'
        with
        [
            _Ty=IError
        ]

我哪里做错了？

- Ron Burk

异常处理符合RAII，你为什么还有担忧呢？正如Syl所说，抛出时按值传递，捕获时按引用传递。 - Sebastian Hoffmann

3个回答

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在处理异常时，一个常见的规则是“按值抛出，按const引用捕获”。我猜你不能复制unique_ptr，这可能是问题的一部分。

将您的类Error从std :: exception派生，并抛出该异常。

- Syl

0

你的错误是由于 std::unique_ptr （故意地）没有复制构造函数，而编译器在捕获异常时尝试调用它。

请注意，在你的 catch 子句中，任何编译器都不能尝试移动 std::unique 对象（不能从异常对象中移动）。

一方面，

你可以通过引用来捕获你的异常 - 这样就可以避免在 catch 子句中进行复制。因此，这个特定的错误将会消失。

请注意，如果你通过值来捕获异常，（自 C++11 以来）编译器可能会在 catch 子句中执行复制省略，如果复制省略不会因为跳过 catch 子句参数的复制构造函数和析构函数而改变程序的可观察行为（例如，如果 catch 子句参数被修改，并且异常对象被重新抛出）。虽然这是一个非强制性的省略，但由于你的编译器不执行它并不违反语言标准。

另一方面，

用于抛出异常的类型必须具有复制构造函数。除了在仅允许但不强制执行抛出和捕获时进行复制省略之外，还有一些情况下复制省略是不明智的。即使在使用复制省略或在抛出异常时进行移动的情况下，在catch子句中事实上避免复制，对于用于异常的类型（类）而言，没有复制构造函数是不正确的。

- Arthur P. Golubev

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可以查看英文原文，
原文链接

- user1508519 · Accepted Answer

作为替代品，我将使用MSVC版本为18.00.21005.1的Rextester。对于GCC 4.8.1和Clang 3.5，我将使用Coliru。一开始匆忙回答时，我说unique_ptr不能被复制，所以您应该通过引用来捕获它们。然而，当您在MSVC中抛出对象时，错误会出现。因此上述建议仅适用于GCC和Clang。

catch(unique_ptr<IError>& Report)

看起来它们在MSVC处理复制/移动省略和/或移动语义方面存在差异，我不是非常擅长C ++，无法更具体地说明，但让我们展示一些可编译的示例。首先是一个带有已删除的复制构造函数的基本结构：

#include <iostream>
struct D {
    D() {};
    D(const D& other) = delete;
    D(D&& other) { std::cout << "call D move constructor... \n"; }
};

int main()
{
    try {
        throw D();
    } catch(D const& d)
    {   
    }
}

无论是GCC还是Clang，无论优化级别如何，都不会有输出，除非您在调用中添加-fno-elide-constructors，并且我们看到它们都调用了移动构造函数。对于MSVC，我们会收到以下错误信息：

source_file.cpp(22) : error C2280: 'D::D(const D &)' : attempting to reference a deleted function
        source_file.cpp(7) : see declaration of 'D::D'

对于一个更加复杂的例子，请参见抛出可移动对象。虽然这个问题已经两年了，但我们在GCC和Clang中观察到相同的行为，它们在某些情况下调用移动构造函数，但MSVC在所有情况下都调用拷贝构造函数（GCC和Clang在抛出一个不会死亡的对象（输入非零整数）部分有所不同）。

Throw directly: 
C
caught: 007FFA7C
~
Throw with object about to die anyhow
C
c
~
caught: 007FFA74
~
Throw with object not about to die anyhow (enter non-zero integer)
C
c
caught: 007FFA70
~
1
~

TL;DR GCC和Clang可以编译它，但MSVC不能。一个糟糕的解决方法是抛出指针:

throw new unique_ptr<IError>;

catch(unique_ptr<IError>* Report);