返回带有抽象类的 unique_ptr答案

【问题标题】：Return unique_ptr with abstract class inside返回带有抽象类的 unique_ptr
【发布时间】：2021-09-23 13:30:36
【问题描述】：

我正在尝试封装引擎实现类的细节。为此，我返回抽象类的std::unique_ptr（在我的情况下为IEngine）而不是Engine。但由于编译错误，我无法做到这一点。我可以返回原始参考并且它可以工作，但是unique_ptr 可以吗？提前致谢。

class IEngine
{
public:
    virtual ~IEngine() = default;

    virtual void Start() = 0;
};

class Engine : public IEngine
{
public:
    void Start() override {}
};

class Car
{
    std::unique_ptr<Engine> m_engine;

public:

    std::unique_ptr<IEngine>& Get() { return m_engine; } // Here is compile error
};

int main()
{
    Car lambo;
}

【问题讨论】：

注意：总是添加你的错误信息
将成员设为私有但从 Get 返回非 const 引用的目的是什么？
如果没有错误消息，我猜这个问题是在指针为std::unique_ptr<Engine> 时试图返回对std::unique_ptr<IEngine> 的引用。由于类型不同，此处不会发生自动转换。此外，在这种情况下，我也不认为返回对 unique_ptr 的引用是一个好主意。
unique_ptr<Engine> != unique_ptr<IEngine> 所以你不能只绑定对它的引用（从 Get 返回）
Get() 应该做什么？所有权转让？只允许（无限制）访问类中的对象（有点打破封装）

标签： c++ c++11 c++14 smart-pointers

【解决方案1】：

std::unique_ptr<IEngine> 是与std::unique_ptr<Engine> 不同的类型，因此您要求返回对临时对象的引用。

std::unique_ptr 唯一拥有它指向的对象，因此即使您删除了引用，从您可能想要的现有 std::unique_ptr<Engine> 创建 std::unique_ptr<IEngine> 也是不正确的保持不变。

你不应该在这里暴露std::unique_ptr。我不确定您是否应该在这里公开IEngine。我也很困惑为什么您需要在Car 中输入具体的Engine，但外部世界需要可变访问指向IEngine 的指针。

我希望得到类似的东西：

class Car
{
    std::unique_ptr<IEngine> m_engine;

public:

    void TurnIgnition() { m_engine->Start(); }
};

【讨论】：

【解决方案2】：

我正在尝试封装引擎实现类的细节。

返回对私有成员的非常量引用很少是正确的做法。无论如何，它与数据封装相反。一旦调用者获得了参考，他们就可以随心所欲地使用它。返回非 const 引用对于方便访问方法（例如 std::vector::operator[]）是有意义的。 std::vector::operator[] 的目的不是向调用者隐藏元素。还有其他方法可以得到它。而是std::vector::operator[] 是为了更方便地访问元素。不是封装。

也不清楚为什么要从Get 返回unique_ptr。当不需要所有权转移时，不需要返回智能指针。

我可以返回原始参考

是的，很好：

#include <memory>

class IEngine
{
public:
    virtual ~IEngine() = default;

    virtual void Start() = 0;
};

class Engine : public IEngine
{
public:
    void Start() override {}
};

class Car
{
    std::unique_ptr<Engine> m_engine;

public:

    const IEngine& Get() { return *m_engine; } // Here is compile error
};

int main()
{
    Car lambo;
}

【讨论】：