make_unique 完美转发

Question

为什么标准 C++11 库中没有 std::make_unique 函数模板？我觉得

std::unique_ptr<SomeUserDefinedType> p(new SomeUserDefinedType(1, 2, 3));

有点啰嗦。下面这样不是更好吗？

auto p = std::make_unique<SomeUserDefinedType>(1, 2, 3);

这很好地隐藏了 new 并且只提及一次类型。

无论如何，这是我对 make_unique 实现的尝试：

template<typename T, typename... Args>
std::unique_ptr<T> make_unique(Args&&... args)
{
    return std::unique_ptr<T>(new T(std::forward<Args>(args)...));
}

我花了很长时间才编译 std::forward 内容，但我不确定是否可以这是正确的。是吗？ std::forward(args)... 到底是什么意思？编译器对此做了什么？

Answer 1

C++ 标准化委员会主席 Herb Sutter 在他的博客中写道：

C++11 不包含 make_unique 部分是一种疏忽，而且几乎肯定会在将来添加它。

他还给出了一个与 OP 给出的实现相同的实现。

编辑： std::make_unique 现在是 C 的一部分++14。

Answer 2

很好，但是 Stephan T. Lavavej（更广为人知的名称是 STL）对于 make_unique 有一个更好的解决方案，它可以在数组版本中正常工作。

#include <memory>
#include <type_traits>
#include <utility>

template <typename T, typename... Args>
std::unique_ptr<T> make_unique_helper(std::false_type, Args&&... args) {
  return std::unique_ptr<T>(new T(std::forward<Args>(args)...));
}

template <typename T, typename... Args>
std::unique_ptr<T> make_unique_helper(std::true_type, Args&&... args) {
   static_assert(std::extent<T>::value == 0,
       "make_unique<T[N]>() is forbidden, please use make_unique<T[]>().");

   typedef typename std::remove_extent<T>::type U;
   return std::unique_ptr<T>(new U[sizeof...(Args)]{std::forward<Args>(args)...});
}

template <typename T, typename... Args>
std::unique_ptr<T> make_unique(Args&&... args) {
   return make_unique_helper<T>(std::is_array<T>(), std::forward<Args>(args)...);
}

这可以在他的 Core C++ 6 视频中看到。

STL 版本的 make_unique 的更新版本现已作为 N3656 提供。此版本已被采用到 C++14 草案中。

Answer 3

std::make_shared 不仅仅是 std::shared_ptr的简写。 ptr(新类型(...));.它可以完成一些没有它就无法完成的事情。

为了完成其工作，std::shared_ptr 除了保存实际指针的存储空间之外，还必须分配一个跟踪块。但是，由于 std::make_shared 分配实际对象，因此 std::make_shared 可能同时分配对象和同一个内存块。

因此，虽然 std::shared_ptrptr = new Type(...); 将是两个内存分配（一个用于 new，一个用于 std::shared_ptr 跟踪块）， std::make_shared(...) 将分配一个内存块。

这对于 std::shared_ptr 的许多潜在用户来说非常重要。 std::make_unique 唯一能做的就是稍微方便一些。仅此而已。

Answer 4

虽然没有什么可以阻止您编写自己的帮助程序，但我相信在库中提供 make_shared 的主要原因是它实际上创建了与 shared_ptr不同的内部类型的共享指针。 T>(new T)，这是不同分配的，如果没有专门的助手，就无法实现这一点。

另一方面，您的 make_unique 包装器只是 new 表达式周围的语法糖，因此虽然它可能看起来赏心悦目，但它不会带来任何< code>new 到表中。 更正：这实际上不是真的：使用函数调用来包装 new 表达式会产生异常安全性，例如在调用函数的情况下void f(std::unique_ptr &&, std::unique_ptr &&)。拥有两个彼此未排序的原始 new 意味着，如果一个 new 表达式因异常而失败，则另一个可能会泄漏资源。至于为什么标准中没有 make_unique：它只是被遗忘了。 （这种情况偶尔会发生。标准中也没有全局 std::cbegin，尽管应该有一个。）

另请注意，unique_ptr 采用第二个模板参数，您应该使用它以某种方式允许；这与 shared_ptr 不同，后者使用类型擦除来存储自定义删除器，而不使它们成为类型的一部分。

Answer 5

在 C++11 中 ... 也用于（在模板代码中）“包扩展”。

要求是您将其用作包含未展开参数包的表达式的后缀，并且它将简单地将表达式应用于该包的每个元素。

例如，以您的示例为基础：

std::forward<Args>(args)... -> std::forward<int>(1), std::forward<int>(2),
                                                     std::forward<int>(3)

std::forward<Args...>(args...) -> std::forward<int, int, int>(1,2,3)

我认为后者是不正确的。

此外，参数包不能传递给未扩展的函数。我不确定一组模板参数。

Answer 6

受到 Stephan T. Lavavej 实现的启发，我认为拥有一个支持数组范围的 make_unique 可能会很好，它在 github 上，我很想得到关于它的评论。它允许您执行以下操作：

// create unique_ptr to an array of 100 integers
auto a = make_unique<int[100]>();

// create a unique_ptr to an array of 100 integers and
// set the first three elements to 1,2,3
auto b = make_unique<int[100]>(1,2,3);