从非本地返回右值引用答案

【问题标题】：Returning an rvalue reference from a nonlocal从非本地返回右值引用
【发布时间】：2013-01-14 21:53:33
【问题描述】：

我有一个查询内部状态对象的类：

class State {...}; //Has a copy and move constructor
class Processor
{
private:
    std::unique_ptr<State> state;

public:
    void process(...)
    {
        State newState;
        ... //create this new state
        state.reset(new State(newState));
    }

    State getState()
    {
        return std::move(*state.release());
    }
};

std::move 的用法合适吗？我可以保证每次调用process 只会调用一次getState，但是由于这个特定系统的设计，我不能只从process 返回newState。 Stack Overflow 和其他地方的许多其他答案都说最好只返回对象，因为编译器无论如何都会移动它或 RVO 它，但这些都是在返回的对象是函数本地的情况下.

我不一定需要将状态对象放在 unique_ptr 后面，但这似乎是管理新状态对象的最简单方法。我的实际实现最后有一个指针直接转移到 unique_ptr。

【问题讨论】：

shared_ptr 不是更好的选择吗？
我想让 getState 函数只返回对象。我不想将实现的指针性暴露给外界。
你知道这个泄漏，是吗？
为什么不公开参考？跟正常人一样？ :)
我很好奇这段代码打算解决的实际问题？

标签： c++ c++11 move-semantics unique-ptr rvalue-reference

【解决方案1】：

原来的演示代码有问题——unique_ptr 从不释放指针。答案是将移到局部函数空间，然后正常返回。

class State {...}; //Has a copy and move constructor
class Processor
{
private:
    std::unique_ptr<State> state;

public:
    void process(...)
    {
        State* newState;
        ... //newState is allocated on the heap somehow
        state.reset(newState);
    }

    State getState()
    {
        State _state(std::move(*state));
        //Optionally: state.reset();
        return _state;
    }
};

【讨论】：

【解决方案2】：

只返回状态有什么问题

struct state {};
class processor {
public:
  void process() {
    state_ = State();
  }

  state get_state() {
    return std::move(state_);
  }

private:
  state state_;
};

这将在构造处理器时默认构造 state_ 但您可以使用 optional 包装器来防止这种情况。你还是要保证get_state 只在process 之后被调用，这真是烂透了。

【讨论】：

仅查看此示例代码时，关于get_state() 和process(...) 的保证很糟糕，但在我正在处理的实际项目中是有道理的。我将状态包装在 unique_ptr 中，因为如果没有结果状态，process(...) 函数可能会将其设置为 nullptr。
@Lucretiel 在这种情况下get_state 可能会返回什么？显然，您不需要指针，而是需要 boost::optional（或类似的东西），然后返回对 get_state 中所述可选的引用。

【解决方案3】：

您可以只返回类型为std::unique_ptr<State> 的state，它会完美地与std::move(state) 一起移动。在这种情况下，您可以在按值返回时复制整个 state 对象。如果调用者没有捕获到 state 对象，它将被自动销毁。对于复杂的堆分配对象，这是一种非常有效的方法。但要小心，通过移动state，您正在清除Processor 对象的状态。所以，getState 在这种情况下并不是一个最佳名称，它应该类似于 fetchState 或 popState。

【讨论】：