对 unique_ptrs 列表进行排序

Question

以下代码将无法编译：

bool ptrLess(unique_ptr<int> ptr1, unique_ptr<int> ptr2)
{
   return *ptr1 < *ptr2;
}

int main()
{
   unique_ptr<int> ptr1(new int(3));
   unique_ptr<int> ptr2(new int(2));
   unique_ptr<int> ptr3(new int(5));
   list<unique_ptr<int>> list;

   list.push_back(ptr1);
   list.push_back(ptr2);
   list.push_back(ptr3);

   list.sort(ptrLess);

   for (auto &element : list) {
      cout << *element;
   }

   return 0;
}

我认为这是因为unique_ptr 的复制构造函数被删除了。我收到如下错误：

错误 C2280： 'std::unique_ptr>::unique_ptr(const std::unique_ptr<_ty>> &)'：试图 引用已删除的函数

有没有办法对unique_ptr 的列表进行排序，或许可以使用移动构造函数来代替？

Answer 1

你应该使用 const ref - 毕竟你不想修改那些指针：

bool ptrLess(const unique_ptr<int>& ptr1, const unique_ptr<int>& ptr2)

如果您的 list 模板是 std::list，那么将参数作为 r 值引用传递将不起作用 - list::sort 必须调用 std::move 有效地重置您的指针。

编辑

至于列出其余代码：std::list 有一个方便的方法，称为 emplace_back（和 emplace_front），它允许您就地构造和附加元素：

your_list.emplace_back(new int(2));

Answer 2

试试这个：

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

bool ptrLess(unique_ptr<int>& ptr1, unique_ptr<int>& ptr2)
{
   return *ptr1 < *ptr2;
}

int main()
{
   unique_ptr<int> ptr1(new int(3));
   unique_ptr<int> ptr2(new int(2));
   unique_ptr<int> ptr3(new int(5));
   list<unique_ptr<int>> list;

   list.push_back(move(ptr1));
   list.push_back(move(ptr2));
   list.push_back(move(ptr3));

   list.sort(ptrLess);

   for (auto &element : list) {
      cout << *element;
   }

   return 0;
}

这里的问题是您需要了解 unique_ptr 的实际目标是：

在处理指针/引用时，如果有多个指针/引用指向同一个对象，就会出现很多潜在的问题。 unique_ptr 试图避免这种情况。 因此，您不能创建 2 个 unique_ptr 引用同一个对象。

你不能使用你的 ptrLess() 函数，因为调用它就像

   unique_ptr<int> ptr1(new int(3));
   unique_ptr<int> ptr2(new int(2));

   ptrLess(ptr1, ptr2);

因为这意味着必须将 ptr1 和 ptr2 复制并传递给 ptrLess() - 这里的关键字是“按值调用”。

而且，你不能这样做

   list<unique_ptr<int>> list;
   unique_ptr<int> ptr1(new int(3));

   unique_ptr<int> ptr1(new int(3));

因为这也是，必须创建ptr1 的副本。 这里的解决方案是不要将 unique_ptr s 传递给 ptrLess 作为值，而是作为参考：

bool ptrLess(unique_ptr<int>& ptr1, unique_ptr<int>& ptr2);

您不会将副本传递到列表中，而是将您的对象移动到那里：

list.push_back(move(ptr1));

这里的关键字是“移动语义”。 这将使您的 ptr1 变量的内容无效 - 该对象已从 ptr1 移出到列表中。

如果你对这些东西更感兴趣，我建议你看看 Rust 语言；）

正如 Baum mit Augen 所指出的，ptrLess 的参数最好声明为 const：

bool ptrLess(const unique_ptr<int>& ptr1, const unique_ptr<int>& ptr2);

Answer 3

尝试通过 const ref 传递，这样它就不会复制参数： bool ptrLess(const unique_ptr& ptr1, const unique_ptr& ptr2) { return *ptr1

Answer 4

我突然想到，如果 OP 使用 shared_ptr 而不是 unique_ptr，那么最初发布的代码将保持不变：

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

bool ptrLess(const shared_ptr<int>& ptr1, const shared_ptr<int>&  ptr2)
{
   return *ptr1 < *ptr2;
}

int main()
{
   shared_ptr<int> ptr1(new int(3));
   shared_ptr<int> ptr2(new int(2));
   shared_ptr<int> ptr3(new int(5));
   list<const shared_ptr<int>> list;

   list.push_back(ptr1);
   list.push_back(ptr2);
   list.push_back(ptr3);

   list.sort(ptrLess);

   for (auto &element : list) {
      cout << *element;
   }

   return 0;
}

在Wandbox 上运行它。

从某种意义上说，这是一种一贯的做事方式。 push_back 通常会复制要添加到列表中的对象，如果调用者想要使用原始对象，他或她仍然可以使用它。使用shared_ptr 具有相似的语义，而没有复制对象本身的开销。相反，只是复制了shared_ptr，这是一种廉价的操作。

此外，将 OP 的原始代码修改为 move 和 unique_ptrs 进入列表本身就很脆弱。它们仍然在调用者的范围内，但不再可用。如果您尝试，您将获得（我假设）nullptr 取消引用。更好的是，这样做（注意额外的大括号）：

...

list<unique_ptr<int>> list;

{
   unique_ptr<int> ptr1(new int(3));
   unique_ptr<int> ptr2(new int(2));
   unique_ptr<int> ptr3(new int(5));

   list.push_back(move(ptr1));
   list.push_back(move(ptr2));
   list.push_back(move(ptr3));
}

...

现在你安全了。

那里的帖子比原始版本好得多，对此感到抱歉。