传递智能指针的简洁替代方案

Question

我们都知道并喜欢智能指针的安全性和速度，但是必须调用像这样的函数让我感到不舒服：

void TreeNode::addChild(unique_ptr<TreeNode> newChild){
    children_.push_back(std::move(newChild));
}
//This has to be called like so:

node.addChild(unique_ptr<TreeNode>(new TreeNode(10));

我觉得这样做冗长而且过于繁琐，有没有更好的方法？我不能只传递一个原始指针并在addChild中创建我的unique_ptr吗？还有哪些替代方案和这种冗长写法的好处？

编辑：我想补充说明TreeNode可以从中派生，因此仅实现addChild(int arg)是不够的。

- iFreilicht

Answer 1

在C++14中，您可以使用std::make_unique函数。

在C++11中，您需要自己实现它，例如：

#include <memory>

struct X { X(int, int); };

void foo(std::unique_ptr<X>);

template<class T, class... Args>
inline std::unique_ptr<T> make_unique(Args&&... args) {
    return std::unique_ptr<T>(new T(std::forward<Args>(args)...));
}

int main() {
    foo(make_unique<X>(1, 2));
}

- Maxim Egorushkin

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这只是在调用中稍微减少冗长，甚至没有触及函数声明和定义中的冗长。请记住，比较应该是调用中的普通 new 和声明中的原始指针。 - Matteo Italia

@MatteoItalia：从原始问题中可以看出：“...不得不调用这样的函数让我感到很烦恼...” - Maxim Egorushkin

当然，你也可以使用template<class... Args> void TreeNode::addChild(Args&&... args)重载问题中的addChild函数，实际上是将std::make_unique内联。结果为：node.addChild(10)。 - MSalters

@MatteoItalia 我并不在意函数定义或声明的冗长，因为我只需要写一次，并且可以添加尽可能多的注释。但是对它的调用应该是简短和清晰的。 这个解决方案中我喜欢的一件事情是，对 foo 的调用没有歧义，而且很明确地传递了一个唯一指针。 - iFreilicht

我以前从未尝试过函数模板化，但这看起来就像解决方案。我会寻找相关资料，但如果你知道好的资料也可以指给我 :) - iFreilicht

Answer 2

• You may do the following:

  template<typename...Ts>
  void TreeNode::emplaceChild(Ts&&...args){
      children_.emplace_back(make_unique<TreeNode>(std::forward<Ts>(args)...));
  }
  

  And then:

  node.emplaceChild(10);
  

• To specify the Type of child to add, you may use as replacement:

  template<typename T, typename...Ts>
  void TreeNode::emplaceChild(Ts&&...args) {
      children_.emplace_back(make_unique<T>(std::forward<Ts>(args)...));
  }
  

  And then:

  node.emplaceChild<TreeNode>(10);
  

- Jarod42

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我应该提到我想能够子类化TreeNode，抱歉。但这是目前为止最好的答案！ - iFreilicht

我认为你不需要在那里使用 emplace_back。 - MSalters

这是非常奇怪的语法，我似乎还无法完全理解它... - iFreilicht

好的，我在你的答案中编辑了一个更简单的例子并接受了它，它确实帮了我很多！非常感谢！ - iFreilicht

Answer 3

你可以使用一个 typedef（在 C++11 中被 using 替代）：

using TreeNodeUP = std::unique_ptr<TreeNode>;

为了简化一些代码：

void TreeNode::addChild(TreeNodeUP newChild);

如果您可以控制类型TreeNode，则另一种选择是将typedef放在类内部，并将其命名为UP或类似的简短名称，然后使用它。

void TreeNode::addChild(TreeNode::UP newChild);

请注意，我个人不喜欢那些类型定义（typedef），我更喜欢详细拼写出std::unique_ptr的版本，我并没有真的发现它是一个真正的问题。

- Daniel Frey

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我非常喜欢typedef，但这似乎减少了声明/定义的冗长程度，而不是我所追求的调用中的冗长程度。定义的冗长程度对于自我文档化很有好处，而且我只需要编写一次。 - iFreilicht