c++ - 在将 unique_ptr 移入我的基类构造函数之前，如何从 unique_ptr 中提取原始指针

Question

我有一个非常具体的需求，需要访问特定于派生类的功能，我在构建包含类时在 unique_ptr 中获得了该派生类的实例。然后，该包含类必须将其基类的 unique_ptr 上转型移动到包含类的基类构造函数，最后在该包含类的基类中将其所有权移至该构造函数中。一些代码应该有帮助:

class MemberBase {};
class MemberDerived : public MemberBase { /*some public stuff not in MemberBase*/ };

class MainBase {
  std::unique_ptr<MemberBase> member_;

 public:
  MainBase(std::unique_ptr<MemberBase> member) : member_(std::move(member)) {}
};

class MainDerived : public MainBase {
  MemberDerived* member_derived_;
  // This class proceeds to use MemberDerived-only functions

 public:
  // How to write the initialization list below?
  MainDerived(std::unique_ptr<MemberDerived> member)
    : MainBase(std::move(member)), member_derived_(member.get() /*nullptr!!*/) {}
};

忽略整体类设计问题(我知道与 MainDerived 中的 MemberDerived 特定函数的耦合并不理想；这是继承的代码，不能被在没有进行重大重构的情况下进行了更改)，如何在将 unique_ptr 转发到 MainBase 之前捕获原始指针？

下面是我想到的一些想法以及为什么我认为它们不好。

1. 向下 protected 访问器:

// Add this method to the protected section of MainBase:
MemberBase* MainBase::get_member() { return member_.get(); }

// Then downcast in MainDerived's c'tor
MainDerived::MainDerived(std::unique_ptr<MemberDerived> member)
  : MainBase(std::move(member)), member_derived_(dynamic_cast<MemberDerived*>(get_member())) {}

这应该可以工作，但使用dynamic_cast(本身的主要缺点)，当然，如果有人将传递给c'tor的类型更改为不是从MemberDerived派生的类型> 如果没有编译器的帮助，它将中断。

传入指针两次:

// member and member_derived must point to the same object!
MainDerived::MainDerived(std::unique_ptr<MemberDerived> member, MemberDerived* member_derived)
  : MainBase(std::move(member)), member_derived_(member_derived) {}

除了制作一个相当难看的 c'tor 签名之外，用户可以很容易地为两个参数传递不同的指针，或者在调用 get 之前执行 move 。此外，用户现在被迫创建一个局部变量以将其传递到这两个地方。我有没有提到它很丑？

使用辅助函数技巧翻转初始化顺序:

template <typename T>
std::unique_ptr<T> ExtractPointer(std::unique_ptr<T> p, T** target) {
  *target = p.get();
  return std::move(p);
}

MainDerived::MainDerived(std::unique_ptr<MemberDerived> member)
  : MainBase(ExtractPointer(std::move(member), &member_derived_)) {}

现在我实际上有点惊讶这没有产生任何警告/错误(gcc 5.4.0 with -Wall)。我的一部分喜欢这个，因为它看起来很安全，因为它很难被破坏，但 member_driven_ 的迂回初始化让我感到轻微的寒意。

Answer 1

你的第二个解决方案已经完成一半了。请注意，构造函数不需要是public。您可以将 2 个参数设为 private，并编写一个委托(delegate)给它的 1 个参数 public 构造函数。

class MainDerived : public MainBase {
  MemberDerived* member_derived_;

  MainDerived(std::unique_ptr<MemberDerived> &member, MemberDerived *member_derived)
    : MainBase(std::move(member)), member_derived_(member_derived) { }

 public:
  MainDerived(std::unique_ptr<MemberDerived> member)
    : MainDerived(member, member.get()) { }
};

member 必须在 private 构造函数中通过引用获取，因为函数调用参数的求值顺序未指定。因此，您无法安全地将 member 从 public 构造函数移动到 private 构造函数的参数中，因为移动的顺序和get() 是未指定的，但我们需要 get() 在移动之前发生。最简单的修复方法是让 private 构造函数通过引用获取 member，这不会改变它。 (您还可以使用 {} 而不是 () 来强制执行计算顺序，但让您的代码依赖于如此微妙的构造并不是一个好主意。)