使用迭代器访问 vector<std::unique_ptr<T> > 的元素？答案

【问题标题】：Access elements of vector<std::unique_ptr<T> > using an iterator?使用迭代器访问 vector<std::unique_ptr<T> > 的元素？
【发布时间】：2015-09-27 08:51:59
【问题描述】：

我有一个类成员变量

vector<std::unique_ptr<T> > v;

和一个成员函数，我想在其中使用v 的unique_ptr 元素，通过iterator 参数“寻址”。哪一个更好？

void mem_fun(vector<std::unique_ptr<T> >::iterator it) {
    std::unique_ptr<T> p;
    p = std::move(*it);
    ...
}

或者

void mem_fun(vector<std::unique_ptr<T> >::iterator it) {
    std::unique_ptr<T>& p = *it;
    ...
}

据我所知，第二种方式似乎违反了unique_ptr 的“独特性”。但是std::move() 可以移动*it（参考）吗？顺便说一句，谁真正拥有 unique_ptr 指针、类、成员向量、任何成员函数或其他什么？

【问题讨论】：

您的函数是否只访问T 对象？或者它真的需要迭代器，即必须访问多个Ts 吗？
它确实需要一个迭代器。

标签： c++ vector move unique-ptr

【解决方案1】：

第一个版本获得unique_ptr 目标的所有权，并将向量留为空unique_ptrs。这不太可能是您想要的。第二个版本令人困惑。如果您只想访问由unique_ptrs 管理的对象而不影响所有权，只需使用 de-reerence 运算符：

(*it)->someMethodOfT();

这里，解引用(*it)是解引用迭代器，->是解引用unique_ptr。

记住：unique_ptr 的“唯一性”指的是它的所有权。没有什么可以说许多非所有者不能访问托管对象。但由您决定谁拥有所有权，具体取决于您的应用程序的要求。

【讨论】：

那么unique_ptr 的“所有权”是否意味着“设置”和“获取”唯一一个副本的权限？没有所有权但引用的其他人可以“获取”但不能“设置”？制作另一个副本（例如调用push_back()）也是一个“获取”操作？
@WanxinGao 不，这意味着谁可以控制它的生命周期。当所有者死亡时，托管对象也会死亡。
好的！所以对于unique_ptr，任何人都有使用权（“get”和“set”），但只有一个人拥有所有权（？）
@WanxinGao 是的，没错。所有权可以转让，但只有一个所有者。

【解决方案2】：

p = std::move(*it);

这意味着，p 现在拥有 *it 之前拥有的东西，而 *it 不再拥有它 (*)。

事实上，以后使用*it 可能会导致未定义的行为，因为它已被移出。

*it 后面的unique_ptr 归向量所有。所以实际上你改变了你的向量。我认为这不是您想要的，所以最好使用参考版本。

[...] 第二种方式似乎违反了“独特性”[...]

在这种情况下，唯一性是指对象的单一所有者。当然，您可能对这个对象的所有者（即指针）有多个引用。

(*) 这也意味着当p 超出范围时，对象将被销毁并释放。（除非你从 p 某处搬家）

【讨论】：

未定义的行为？我认为使用*it 可能会将向量中的原始unique_ptr 设置为null?
只有取消引用移动的 from 指针才会导致 UB，因为在 move(*it) 之后指针设置为 nullptr。虽然仅仅访问（通过*it）并没有改变任何东西。

【解决方案3】：

此post from Herb Sutter 包含回答您问题的知识。

unique_ptr 实际上定义了一个“所有权证书”。此所有权不可复制。当你moveunique_ptr 时，这会有效地破坏存储在`vector 中的证书。

因此，vector<unique_ptr<T>>拥有Ts。

当你只想用Ts 做一些事情时，你应该将你的函数声明为

void mem_fun(T& t) { ... }

并将解引用委托给另一个函数：

template<typename It, typename F>
void foreach_deref(It from, It to, F f) {
    std::for_each(from, to, [&](decltype(*from) &pt) {
         f(*pt);
    }
}

并用它来调用你的成员函数：

foreach_deref(begin(v), end(v), [&](T& t) { mem_fun(t); });

【讨论】：