为什么 std::unique_ptr 阻止访问被破坏的对象？ [复制]

Question

据我所知，下面的代码是正确的：

#include <iostream>
#include <functional>

struct A
{
    std::function<void ()> func;
    
    int value = 5;
    
    ~A() { func(); }
};

int main()
{
    A* p_a = new A();
    p_a->func = [&p_a]() { std::cout << p_a->value; };
    delete p_a;
    return 0;
}

但下面的代码不是，会导致分段错误：

#include <memory>

int main()
{
    std::unique_ptr<A> p_a = std::make_unique<A>();
    p_a->func = [&p_a]() { std::cout << p_a->value; };
    p_a = {};
    return 0;
}

std::unique_ptr 首先清除其内部指针，然后删除对象，从而防止访问被销毁的对象。

它是干什么用的？这背后的逻辑是什么？

EDIT1：

标记的问题是重复的。如果删除器抛出异常（如果我没有误解的话），我更喜欢 std::uniqu_ptr 保留旧对象。

Answer 1

这个实现是为了防止std::unique_ptr::reset()中的递归。

当您通过引用获取std::unique_ptr 时，您不拥有std::unique_ptr，也无法控制被引用对象的生命周期。正确的代码必须始终检查 nullptr 原始指针。

int main()
{
    std::unique_ptr<A> p_a = std::make_unique<A>();
    p_a->func = [&p_a]() { if (p_a) std::cout << p_a->value; };
    p_a = {};
    return 0;
}

Answer 2

这只是一条评论，但太长了，无法放入评论部分。所以我将其发布为答案。

首先让我们看一下标准，它说

u 可以根据请求将所有权转移到另一个唯一指针u2。完成后 这样的转移，以下后置条件成立：
(4.1)——u2.p等于预转u.p,
(4.2) — u.p 等于 nullptr，并且
(4.3)——如果u.d保持前转移状态，该状态已经转移到u2.d。
与重置的情况一样，u2 必须通过预转让正确处置其预转让拥有的对象 在所有权转移被视为完成之前关联的删除器。

标准仅指定了重置后的行为，重置期间的确切行为取决于实现。

然后我们看一下 GNU 的实现：

void reset(pointer __p) noexcept
{
  const pointer __old_p = _M_ptr();
  _M_ptr() = __p;
  if (__old_p)
    _M_deleter()(__old_p);
}

~unique_ptr() noexcept
{
  static_assert(...);
  auto& __ptr = _M_t._M_ptr();
  if (__ptr != nullptr)
    get_deleter()(std::move(__ptr));
  __ptr = pointer();
}

这看起来很奇怪，因为reset 和 dtor 中的确切顺序不同。在我阅读 MSVC 实现之前，这对我来说没有意义：

void reset(pointer _Ptr = nullptr) noexcept {
    pointer _Old = _STD exchange(_Mypair._Myval2, _Ptr);
    if (_Old) {
        _Mypair._Get_first()(_Old);
    }
}

当reset 时，当然我们需要用参数交换当前指针。另外，不要忘记调用删除器。简单的工作。

~unique_ptr() noexcept {
    if (_Mypair._Myval2) {
        _Mypair._Get_first()(_Mypair._Myval2);
    }
}

在析构函数中，微软不会费心将指针设置为nullptr，他们只是调用删除器。很简单。

如果你真的想将指针设置为nullptr，我敢打赌你会在调用删除器后设置它。

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结论：

我不认为 STL 作者真的想“阻止”你做某事。他们只是简单地编写最直接的代码来实现需求。