当重定向unique_ptr时会发生什么？

Question

当重定向unique_ptr时会发生什么？

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我理解unique_ptr是某个对象的唯一所有者，并且在其超出范围时释放该对象。但我不明白以下情况：

unique_ptr<int> p(new int(1));
p = unique_ptr<int>(new int(2));

如果将指针 p 重定向到另一个内存位置 new int(2)（因为 p 只能拥有其中之一），那么第一个对象 new int(1) 会发生什么？请注意，保留了 HTML 标签。

- Tracer

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它已经丢失，永远消失了，但保证将被正确清理。如果类型不是 POD，则其析构函数将被调用（除非使用了某些自定义分配器）。 - Tas

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）。 - Tracer

unique_ptr是像其他任何对象一样的对象，具有构造函数和析构函数。当调用p = unique_ptr时，将调用p的析构函数来清理内存。 - Tas

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@Tas：不，p的赋值运算符是在清理内存。虽然会调用析构函数，但它不是 p 的析构函数，而是临时的 unique_ptr 移动后所调用的析构函数。请留意这点区别。 - Benjamin Lindley

事实上，这种安全和稳健性正是unique_ptr的全部目的。 - Lightness Races in Orbit

2个回答

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unique_ptr被定义为确保第一个int得到正确地释放，因此它会调用delete来释放已保留的内存。

这与下面的代码有些相似：

int* p = new int(1);
delete p;
p = new int(2);

详细的过程如下：

使用new int(1)创建一个新的整数。
将指向这个新int的指针传递给刚创建的unique_ptr实例，名为p。这是一个暂时只存储指针的对象。
使用new int(2)创建第二个int。
使用unique_ptr<int>(new int(2))将此指针传递给新的unique_ptr。这是一个临时的unique_ptr实例（稍后我们会看到原因），它存储了指向第二个int的指针。
将临时对象分配给p。现在，赋值运算符被定义为删除先前拥有的对象（第一个int），并取得由分配的unique_ptr拥有的对象（第二个int）。以下是一种实现方法。此时，p拥有第二个int，第一个int已被删除，临时不再拥有任何对象（持有nullptr）。
最后，临时unique_ptr超出作用域，因为我们从未给它命名或存储引用，所以调用了它的析构函数。但它只包含nullptr。

因此，使用原始指针的更详细等价物可能如下：

int* p = new int(1);  //create an int
{
    int* tmp = new int(2);  //create second int
    int* del = p; //we need to delete this (first int)

    //take ownership of the temporary (second int)
    p = tmp; 
    tmp=nullptr;

    //delete the old object (first int)
    delete del;
}  //tmp and del go out of scope here, but tmp holds the nullptr and del is deleted
//first int is deleted, p points to the second int here

为Tracer编辑: 这是Visual Studio使用的实现方式（注释也是<memory>的一部分）:

typedef unique_ptr<_Ty> _Myt;

_Myt& operator=(_Myt&& _Right) _NOEXCEPT
{   // assign by moving _Right
    if (this != &_Right)
    {   // different, do the move
        reset(_Right.release());
        this->get_deleter() = _STD forward<_Dx>(_Right.get_deleter());
    }
return (*this);
}

void reset(pointer _Ptr = pointer()) _NOEXCEPT
 {  // establish new pointer
    pointer _Old = get();
    this->_Myptr() = _Ptr;
    if (_Old != pointer())
        this->get_deleter()(_Old);
 }

- Anedar

交换指针？你确定吗？C++标准中是否有支持该语句的内容？ - Tracer

@Tracer：我和shared_ptr混淆了。在Visual Studio附带的shared_ptr实现中，临时shared_ptr在赋值运算符中进行复制构造。然后，当前指针与临时指针交换。当临时对象超出作用域时，shared_ptr本身持有分配的值，临时对象则持有旧值，减少其引用计数/销毁对象。但由于这个问题是关于unique_ptr的，我已经相应地更新了答案。 - Anedar

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可以查看英文原文，
原文链接

- Jon Purdy · Accepted Answer

unique_ptr是一种智能指针，当unique_ptr被销毁或重新赋值时，它所拥有的对象也会被销毁。例如：

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;

struct T {
    T(int x) : x(x) {
        cout << "T(" << x << ")\n";
    }
    ~T() {
        cout << "~T(" << x << ")\n";
    }
    int x;
};

int main() {
    unique_ptr<T> p(new T(1));
    p = unique_ptr<T>(new T(2));
}

这将打印：

在创建第一个对象时，打印 T(1)。
在创建第二个对象时，打印 T(2)。
当使用赋值运算符释放p的第一个对象时，打印~T(1)。
当使用析构函数释放p的第二个对象时，打印~T(2)。