从函数返回unique_ptr

Question

从函数返回unique_ptrunique_ptr<T>不允许复制构造，而是支持移动语义。然而，我可以unique_ptr<T>从函数返回一个并将返回的值赋给变量。#include <iostream>#include <memory>using namespace std;unique_ptr<int> foo(){   unique_ptr<int> p( new int(10) );   return p;                   // 1   //return move( p );         // 2}int main(){   unique_ptr<int> p = foo();   cout << *p << endl;   return 0;}上面的代码按预期编译和工作。那么该行如何1不调用复制构造函数并导致编译器错误呢？如果我必须使用line 2而不是它有意义（使用line 2也可以，但我们不需要这样做）。我知道C ++ 0x允许此异常，unique_ptr因为返回值是一个临时对象，一旦函数退出就会被销毁，从而保证返回指针的唯一性。我很好奇这是如何实现的，它是在编译器中特殊的，还是在语言规范中有一些其他条款可以利用？

Answer 1

这个漏洞是否在语言规范中有其他一些条款？

是的，见12.8§34和§35：

当满足某些条件时，允许实现省略类对象的复制/移动构造[...]复制/移动操作的省略，称为复制省略，允许在...中的返回语句中。具有类返回类型的函数，当表达式是非易失性自动对象的名称时，具有与函数返回类型相同的cv-nonqualified类型[...]

当满足复制操作的省略标准并且要通过左值指定要复制的对象时，首先执行用于选择复制的构造函数的重载决策，就好像该对象由右值指定一样。

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只是想再增加一点，按值返回应该是默认选择，因为在最坏的情况下，返回语句中的命名值，即C ++ 11，C ++ 14和C ++ 17中没有elisions的处理作为一个左值。因此，例如，以下函数使用-fno-elide-constructors标志进行编译

std::unique_ptr<int> get_unique() {
  auto ptr = std::unique_ptr<int>{new int{2}}; // <- 1
  return ptr; // <- 2, moved into the to be returned unique_ptr}...auto int_uptr = get_unique(); // <- 3

在编译时设置标志，在此函数中发生两个移动（1和2），然后稍后移动（3）。

Answer 2

这绝不具体std::unique_ptr，但适用于任何可移动的类。由于您按价值返回，因此语言规则保证了这一点。编译器尝试删除副本，如果无法删除副本则调用移动构造函数，如果无法移动则调用复制构造函数，如果无法复制则无法编译。

如果你有一个接受std::unique_ptr作为参数的函数，你将无法将p传递给它。您必须显式调用move构造函数，但在这种情况下，您不应在调用后使用变量p bar()。

void bar(std::unique_ptr<int> p){
    // ...}int main(){
    unique_ptr<int> p = foo();
    bar(p); // error, can't implicitly invoke move constructor on lvalue
    bar(std::move(p)); // OK but don't use p afterwards
    return 0;}

Answer 3

unique_ptr没有传统的复制构造函数。相反，它有一个使用右值引用的“移动构造函数”：

unique_ptr::unique_ptr(unique_ptr && src);

右值参考（双＆符号）仅绑定到右值。这就是当您尝试将左值unique_ptr传递给函数时出现错误的原因。另一方面，从函数返回的值被视为右值，因此自动调用移动构造函数。

顺便说一句，这将正常工作：

bar(unique_ptr<int>(new int(44));

这里的临时unique_ptr是一个右值。