C++ 智能指针范围和资源删除

Question

我有以下简单的代码示例：

#include <iostream>
#include <utility>
#include <memory>
using namespace std;

class resource
{
public:
   void print() { cout << "Class Still Alive" << endl; };
};

resource* create_resource()
{
   std::unique_ptr<resource> r = std::make_unique<resource>();
   return r.get();
}

void execute_resource(resource* r)
{
   r->print();
}

int main()
{
   resource* r = create_resource();
   execute_resource(r);
   return 0;
}

在 create_resource 中创建的唯一 ptr r 在函数末尾超出范围。至少这是我对范围的理解。

那么，由唯一指针包裹的实际资源如何仍然可以访问，并且确实会产生分段错误，因为它拥有的唯一指针应该已经超出范围并删除了它？

编译使用：g++ test.cpp -std=c++14

Answer 1

是的，您对函数范围的理解是正确的。 std::unique_ptr<resource> 将在 create_resource 函数作用域之后被销毁。

---

那么唯一指针仍然包裹的实际资源是如何 可达，并且确实会产生分段错误，因为它拥有唯一的 指针应该已经超出范围并删除了这个？

由于上述原因，您在main这里收到的内容

resource *r = create_resource();

是一个悬空指针。访问它会导致undefined bahviour，因此任何事情都可能发生。在您的情况下，这是一个分段错误。

---

为了解决此问题，您可以从 create_resource 函数返回 std::unique_ptr<resource> 本身

#include <iostream>
#include <utility>
#include <memory>

class resource
{
public:
   void print() const // can be const
   { 
         std::cout << "Class Still Alive\n";
   };
};

std::unique_ptr<resource> create_resource()
{
   return std::make_unique<resource>(); // return the std::unique_ptr<resource>
}

void execute_resource(resource* r)
{
   r->print();
}

int main()
{
   auto r = create_resource();
   execute_resource(r.get()); // pass the pointer to execute!
   return 0;
}

Answer 2

在 create_resource() 中创建的唯一指针 r 超出范围 函数的结束。至少这是我对范围的理解。

没错——当create_resource() 返回时，std::unique_ptr 的析构函数执行并删除它所持有的resource 对象。

那么由唯一指针包裹的实际资源如何仍然 可达并且确实会产生分段错误，因为它拥有唯一的 指针应该已经超出范围并删除了这个？

create_resource() 正在返回一个悬空指针——即指向之前resource 对象所在的内存位置的指针，但由于resource 对象已被删除，该指针不再可用。尝试取消引用悬空指针将导致未定义的行为，在某些情况下包括分段错误。

处理这种情况的正确方法是让create_resource() 返回std::unique_ptr<resource> 而不是resource *。

Answer 3

在 create_resource() 中创建的唯一指针 r 在函数末尾超出范围。至少这是我对范围的理解。

你的理解是正确的。

那么由唯一指针包裹的实际资源如何仍然可以访问

这个假设是错误的。函数返回后，它不再可访问。

程序的行为未定义。它通过无效指针调用成员函数。