Question

std::make_unique()（和类似的函数）有一点problem：

#include <cstdio>
#include <memory>

using namespace std;

struct S
{
    S()         { printf("ctor\n"); }
    ~S()        { printf("dtor\n"); }
    S(S const&) { printf("cctor\n"); }
    S(S&&)      { printf("mctor\n"); }
};

S foo() { return S(); }

int main()
{
    {
        printf("--------------- case 1 ---------------\n");
        unique_ptr<S> s1 = make_unique<S>( foo() );
    }

    {
        printf("--------------- case 2 ---------------\n");
        unique_ptr<S> s2 { new S( foo() ) };
    }
}

输出：

--------------- case 1 ---------------
ctor
mctor
dtor
dtor
--------------- case 2 ---------------
ctor
dtor

如你所见，我们有一个可以避免的额外举动。 emplace()在optional / variant / etc中存在Same问题 - 如果对象被其他函数返回，则必须移动它。

这可以addressed有一个技巧：

#include <cstdio>
#include <optional>

using namespace std;

struct S
{
    S()         { printf("ctor\n"); }
    ~S()        { printf("dtor\n"); }
    S(S const&) { printf("cctor\n"); }
    S(S&&)      { printf("mctor\n"); }

    template<class F, enable_if_t<is_same_v<invoke_result_t<F>, S>>...>
    S(F&& f) : S(forward<F>(f)()) {}
};

S foo() { return S(); }

int main()
{
    optional<S> s;
    s.emplace( []{ return foo(); } );
}

这可以避免不必要的移动（enable_if隐藏构造函数，除非f()返回S的实例）。通过调用构造函数，您最终有效地在std::variant / std::optional / etc中构建了值。

此修复有一点问题 - 添加构造函数会破坏聚合初始化。见example。即如果给定的结构没有构造函数并且你添加一个 - 你不能再像这样初始化它：

struct D
{
    float m;
    S s;

    // adding new constructor here will break existing bar() functions
};

D bar() { /*...lots of code with multiple return statements...*/ return {2.0, foo()}; }

问题：有没有解决这个问题的方法？没有引入新构造函数的东西......

我希望能够有效地将我的结构放入optional / variant / shared_ptr-block / etc而不会破坏（而非重要的）创建它们的代码。

Answer 1

不是将类型的构造函数添加到带有工厂函数的类型中，而是使用转换运算符创建一个新的外部工厂对象。使用C ++ 17，只需要很少的工作：

template <class F>
struct factory {
    F f;

    operator invoke_result_t<F&>() { return f(); }
};

template <class F>
factory(F ) -> factory<F>;

对于前面的示例，S不再需要约束构造函数。你会这样做：

optional<S> s;
s.emplace( factory{[]{ return foo(); }} ); // or really just factory{foo}

仅打印ctor和dtor。由于我们不以任何方式修改S，因此我们也可以在聚合中使用它 - 例如D。

对于使用聚合初始化的结构，避免在make_unique / make_shared / emplace / etc中进行额外移动

1 个答案: