从 unique_ptr 初始化 unique_ptr 常量引用答案

【问题标题】：initialize unique_ptr const reference from a unique_ptr从 unique_ptr 初始化 unique_ptr 常量引用
【发布时间】：2017-03-05 08:08:15
【问题描述】：

我用一个对象初始化了一个 unique_ptr。因为我想将它的引用传递给函数并且不让函数更改对象内容，所以我必须将 unique_ptr<const MyObject>& 传递给它。但是 gcc 5.4 不允许我从 uinque_ptr<MyObject> 初始化 unique_ptr<const MyObject>&。

示例代码：

class Foo{public int x;};
unique_ptr<Foo> foo(new Foo());
foo->x = 5;

// User shouldn't be able to touch bar contents.
unique_ptr<const Foo>& bar = foo;

C++ 错误：

error: invalid initialization of reference of type ‘std::unique_ptr<const Foo>&’ from expression of type ‘std::unique_ptr<Foo>’

那么有什么合理的方法可以做到吗？

【问题讨论】：

您可以将来自foo.get() 的原始指针作为const Foo* 提供给客户端。
如果一个函数无论如何都不允许修改对象，那么传递智能指针而不是常规指针的原因是什么？
@πάνταῥεῖ 如果我向用户提供常规 const 指针，他可以删除它。
@hamed1soleimani 如果有足够的决心，用户也可以从unique_ptr 中删除指针，所以这不是一个新问题。
@hamed1soleimani：C++ 防范墨菲，而不是马基雅维利。

标签： c++ c++11 gcc unique-ptr

【解决方案1】：

有两个问题：

如何constifyunique_ptr 的引用对象。
如何将非拥有指针传递给函数。

传递非拥有指针的合理方法是传递原始指针：

some_function( my_unique_ptr.get() );

或者如果它不能为空，那么你可以取消引用指针并传递一个引用，

some_function( *my_unique_ptr )

这意味着约束与主要问题几乎无关，但是，这也是如何做到这一点的：

unique_ptr<Foo>         p{ new Foo() };
unique_ptr<const Foo>   q{ move( p ) };    // Moves ownership!

【讨论】：

如果我通过指针用户可以删除它。事件它是 const 指针。我也不想通过移动它来释放对象的所有权。只有我想传递 unique_ptr 的引用
它不能为空，那么您可以取消引用指针并传递引用，some_function( *my_unique_ptr )。如果它可以为空，一般情况下，那么只需传递原始指针。按照惯例，原始指针不携带所有权：被调用的函数删除它是错误的。
用该建议修改了答案。
@cheers-and-hth-alf 是的，我不想传递它的原始指针，因为用户可以删除它。但我确信它不是空的，我可以取消引用它并传递cosnt Foo&。

【解决方案2】：

valid answer 已发布。

我只是想为指针可能为空的情况提供一些额外的想法。

想法 1： 将指针包装成带有空删除器的 std::shared_ptr：

#include <iostream>
#include <memory>

struct Foo{ int x; };

void Fun( std::shared_ptr<const Foo> p ) {
    if( p )     
        std::cout << "p.x: " << p->x << std::endl;
    //won't compile:
    //delete p;
}

int main(){
    std::unique_ptr<Foo> foo(new Foo());
    foo->x = 5;

    std::shared_ptr<const Foo> bar( foo.get(), []( const Foo* ){} );
    Fun( bar );

    return 0;
}

Live Demo

想法 2： 使用 boost::optional 传递引用，但仍然允许它为空。不幸的是，这不适用于std::optional，因为std::optional 不允许引用参数。

#include <iostream>
#include <memory>
#include <boost/optional.hpp>

struct Foo{ int x; };

using OptionalFooConstRef = boost::optional<Foo const&>;

void Fun( OptionalFooConstRef p ){
    if( p )
        std::cout << "p.x: " << p->x << std::endl;
    else
        std::cout << "no foo\n";
    //won't compile:
    //delete p;
}

int main(){
    std::unique_ptr<Foo> foo(new Foo());
    foo->x = 5;

    Fun( foo ? OptionalFooConstRef( *foo ) : boost::none );

    std::unique_ptr<Foo> nofoo;
    Fun( nofoo ? OptionalFooConstRef( *nofoo ) : boost::none );

    return 0;
}

Live Demo

结论：

我更喜欢boost::optional，因为它更好地表达了意图。

【讨论】：