从 unique_ptr 创建 shared_ptr

Question

在我最近查看的一段代码中，使用 g++-4.6 编译得很好，我遇到了一个奇怪的尝试，从 std::unique_ptr 创建一个 std::shared_ptr：

std::unique_ptr<Foo> foo...
std::make_shared<Foo>(std::move(foo));

这对我来说似乎很奇怪。这应该是 std::shared_ptr<Foo>(std::move(foo)); afaik，虽然我对动作并不十分熟悉（而且我知道 std::move 只是一个演员，没有任何动作）。

在此 SSC(NUC*)E 上使用不同的编译器进行检查

#include <memory>

int main()
{
   std::unique_ptr<int> foo(new int);
   std::make_shared<int>(std::move(foo));
}

编译结果：

• g++-4.4.7 给出编译错误
• g++-4.6.4 编译没有任何错误
• g++-4.7.3 给出 内部编译器错误
• g++-4.8.1 给出编译错误
• clang++-3.2.1 编译没有任何错误

所以问题是：哪个编译器在标准方面是正确的？标准是否要求这是一个无效的声明、有效的声明或者这只是未定义的？

加法

我们已经同意，其中一些编译器（例如 clang++ 和 g++-4.6.4）允许转换，而它们不应该。但是使用 g++-4.7.3（在 std::make_shared<Foo>(std::move(foo)); 上产生内部编译器错误），正确拒绝 int bar(std::move(foo));

由于行为上的巨大差异，我将问题保留原样，尽管部分问题可以通过减少到 int bar(std::move(foo)); 来回答。

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*) NUC：不可普遍编译

Answer 1

更新 2： 这个 bug 已在 Clang 的 r191150 中修复。 GCC 拒绝代码并显示正确的错误消息。

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更新：我已经提交了bug report。以下代码在我的机器上使用 clang++ 3.4 (trunk 191037)

#include <iostream>
#include <memory>

int main()
{
   std::unique_ptr<int> u_ptr(new int(42));

   std::cout << " u_ptr.get() = " <<  u_ptr.get() << std::endl;
   std::cout << "*u_ptr       = " << *u_ptr       << std::endl;

   auto s_ptr = std::make_shared<int>(std::move(u_ptr));

   std::cout << "After move" << std::endl;

   std::cout << " u_ptr.get() = " <<  u_ptr.get() << std::endl;
   std::cout << "*u_ptr       = " << *u_ptr       << std::endl;
   std::cout << " s_ptr.get() = " <<  s_ptr.get() << std::endl;
   std::cout << "*s_ptr       = " << *s_ptr       << std::endl;
}

打印这个：

 u_ptr.get() = 0x16fa010
*u_ptr       = 42
After move
 u_ptr.get() = 0x16fa010
*u_ptr       = 42
 s_ptr.get() = 0x16fa048
*s_ptr       = 1

如您所见，unique_ptr 尚未被移出。标准保证它在被移出后应该为空。 shared_ptr 指向错误的值。

奇怪的是它编译时没有警告，valgrind 没有报告任何问题，没有泄漏，没有堆损坏。很奇怪。

如果我使用shared_ptr ctor 创建s_ptr 将右值引用到unique_ptr 而不是make_shared，则会显示正确的行为：

#include <iostream>
#include <memory>

int main()
{
   std::unique_ptr<int> u_ptr(new int(42));

   std::cout << " u_ptr.get() = " <<  u_ptr.get() << std::endl;
   std::cout << "*u_ptr       = " << *u_ptr       << std::endl;

   std::shared_ptr<int> s_ptr{std::move(u_ptr)};

   std::cout << "After move" << std::endl;

   std::cout << " u_ptr.get() = " <<  u_ptr.get() << std::endl;
   //std::cout << "*u_ptr       = " << *u_ptr       << std::endl; // <-- would give a segfault
   std::cout << " s_ptr.get() = " <<  s_ptr.get() << std::endl;
   std::cout << "*s_ptr       = " << *s_ptr       << std::endl;
}

打印出来：

 u_ptr.get() = 0x5a06040
*u_ptr       = 42
After move
 u_ptr.get() = 0
 s_ptr.get() = 0x5a06040
*s_ptr       = 42

如您所见，u_ptr 在按照标准要求移动后为空，s_ptr 指向正确的值。这是正确的行为。

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（原来的答案。）

As Simple has pointed out: "除非 Foo 有一个使用 std::unique_ptr 的构造函数，否则它不应该编译。"

稍微扩展一下：make_shared 将其参数转发给 T 的构造函数。如果 T 没有任何可以接受 unique_ptr<T>&& 的 ctor，那就是编译错误。

但是，很容易修复此代码并获得您想要的 (online demo)：

#include <memory>
using namespace std;

class widget { };

int main() {

    unique_ptr<widget> uptr{new widget};

    shared_ptr<widget> sptr(std::move(uptr));
}

重点是：make_shared 在这种情况下使用是错误的。 shared_ptr 有一个接受 unique_ptr<Y,Deleter>&& 的 ctor，请参阅 (13) at the ctors of shared_ptr。

Answer 2

这不应该编译。如果我们暂时忽略指针的唯一性和共享性，它基本上是在尝试这样做：

int *u = new int;
int *s = new int(std::move(u));

这意味着它动态地创建了一个int 并使用对std::unique_ptr<int> 的右值引用对其进行初始化。对于ints，根本不应该编译。

对于普通类Foo，它取决于类。如果它有一个构造函数通过值、const ref 或 rvalue ref 获取 std::unique_ptr<Foo>，它将起作用（但可能不会按照作者的意图进行）。在其他情况下，它不应该编译。

Answer 3

下面是一个 clang 错误编译的简化示例：

struct ptr
{
  int* p;

  explicit operator bool() const { return p != nullptr; }
};

int main()
{
  ptr u{};
  int* p = new int(u);
}

Clang 使用显式 bool 转换运算符来初始化 int（英特尔编译器也这样做。）

Clang 3.4 不允许：

int i = int(u);

但它确实允许：

int* p = new int(u);

我认为两者都应该被拒绝。 （Clang 3.3 和 ICC 都允许。）

我已将此示例添加到 bug report。