移动 std::unique_ptr 的构造函数/赋值：内存重新分配？

Question

在使用 std::unique_ptr 的移动构造函数/赋值时，是否可以假设底层对象没有在内存中重新分配，这样指向它的原始指针仍然有效？

考虑以下程序：

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

template <class T>
struct A {
    std::unique_ptr<T> data = nullptr;
    T *p;
    template <class... U>
    A(U&&... x) : data{std::make_unique<T>(std::forward<U>(x)...)}, p{data.get()} { }
};

int main()
{
    A<int> v{2};
    std::cout << std::hex << v.p << std::endl;
    A<int> w{std::move(v)};
    std::cout << w.p << std::endl;
}

这里w是用A的默认移动构造函数构造的，它调用std::unique_ptr的移动构造函数。

从输出中可以看出，底层分配的int 并未真正在内存中移动，因此默认移动构造函数将w.p 正确初始化为与v.p 相同。 尝试使用其他类型的 T 会得到模拟结果。

是否可以假设std::unique_ptr 的移动构造函数并没有真正移动内存中的对象，因此在上述程序中默认的移动构造函数是正确的？ 是语言规定的吗？

或者为了避免悬空指针必须显式添加一个移动构造函数，如下所示？

A(A<T>&& other) : data{std::move(other.data)}, p{data.get()} { }

Answer 1

来自标准，[unique.ptr.single.ctor]/20

unique_ptr(unique_ptr&& u) noexcept;

后置条件：get() 产生构造前产生的值 u.get()。 u.get() == nullptr.

在移动构造中不会发生内存分配；在A<int> w{std::move(v)}; 之后，w.data.get()（和w.p）将与之前的v.data.get() 相同，即v.p。

并且std::unique_ptr的move构造函数被标记为noexcept，这也意味着这里没有内存分配。

IMO 甚至隐式生成的移动构造函数在这里也能正常工作，添加一个用户定义的更好，尤其是您可以在移动对象中将原始指针 p 设置为 nullptr（以保持一致性）。

A(A<T>&& other) : data{std::move(other.data)}, p{data.get()} { other.p = nullptr; }