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Blindy
Asked: 2024-12-19 05:37:58 +0800 CST

关于返回 std::unique_ptr 感到困惑

  • 772

假设我有一个树结构，其节点定义如下：

struct Node
{
    byte key_part;
    unique_ptr<Node> left, right, middle;
    TValue value;
};
unique_ptr<Node> root;

这里的语义是正确的，我绝对不希望其他人掌握我的节点本身。它由我的树唯一持有。

但是，我想添加一个内部辅助函数，以便根据内部语义搜索树并向节点结构返回 ...something?。这是一个私有函数，仅在内部使用，用于插入节点并用外部数据填充它、删除节点或向value外部返回字段（而不是节点本身）。节点绝不会泄漏到外部。

那么我该如何编写该函数呢？我不能unique_ptr<Node>从中返回，对吧？否则移动语义将生效。我可以返回一个指针，但这似乎会破坏系统，而且会导致别名问题。引用是类似的，但它阻止我使用它nullptr来标记未找到结果。本质上，这个的返回类型是什么：

/* return type here */ search(const span<byte>& key)
{
    auto node = /* recursive search here, etc */;
    return /* what do I put here, given I have a unique_ptr<Node> reference? */;
}
c++

1 个回答

  1. Best Answer

    但是，我想添加一个内部辅助函数来根据内部语义搜索树并返回...某些东西？

    只需返回一个原始指针。原始指针是无所有权可空引用的规范表示，这正是您想要的。

    为确保安全，请参阅有关此主题的C++ 核心指南。

    我可以返回一个指针，但这似乎会破坏系统，而且会导致别名问题。

    它没有破坏任何东西。

    在以下情况下会出现别名问题：

    • 两个或多个指针（指向相同或可指针相互转换的类型）
    • 编译器必须假设它们可能会重叠（即，它不能证明它们永远不会重叠）
    • 你写一个，读另一个
    • 因此编译器必须假设写入操作可能已经改变了它应该读取的值，因此无法缓存该读取操作
    • 但你知道指针实际上永远不会重叠，并且更希望优化器缓存该读取

    典型的例子是memcpy（假设范围不重叠）和memmove（必须采取额外的预防措施来处理可能重叠的范围）之间的区别。

    无论您使用原始指针还是智能指针都不会影响这一点。

    • 4

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