使用 operator() 从代理 class 返回 unique_ptr 成员变量

Question

我想做一个包装 class （在这种情况下不是 null 检查，但它可能是其他检查）。

有什么方法可以通过operator()提取成员变量，从而可以移出成员变量。 用例是std::unique_ptr<>

这是用例

#include <memory>

struct S {
    int x = 0;
    S(int x): x(x) {}
};

template <typename Type>
class NotNull
{
public:
    NotNull(Type value): m_value(std::move(value)) {}

    operator Type&() // <--------------------------------- this is the question
    {
       assertIsNotNull();
       return m_value;
    }


    typename std::pointer_traits<Type>::element_type *get() {
        return m_value.get();
    }

    private:
    void assertIsNotNull() {}

    Type m_value;
};

这就是需要工作的

// Test code
int main() {
    {
        NotNull<S *> x {new S{10}};
        auto y = x; // This works
        delete y;
    }

    {
        NotNull<std::shared_ptr<S>> x{std::make_shared<S>(10)};
        auto y = x; // This works
    }
        
    {
        NotNull<std::unique_ptr<S>> x{std::make_unique<S>(10)};
        S* y = x.get(); // This does work, and needs to work as expected
                        // that is _not_ move the member
    }

    {
        NotNull<std::unique_ptr<S>> x{std::make_unique<S>(10)};
        auto y = std::move(x); // This copies the whole class
    }

    {
        NotNull<std::unique_ptr<S>> x{std::make_unique<S>(10)};
        std::unique_ptr<S> y = std::move(x); // <----------------- This does not work
    }
}

编译器似乎不明白我想在 std::move 调用中转换为 unique_ptr 。

error: use of deleted function 'std::unique_ptr<_Tp, _Dp>::unique_ptr(const std::unique_ptr<_Tp, _Dp>&) [with _Tp = S; _Dp = std::default_delete<S>]'
   57 |         std::unique_ptr<S> y = std::move(x); 
      |     

编译器资源管理器链接

是否可以以某种方式使用 class 作为 std::unique_ptr 的代理并获得这种用于移出成员变量的语法。

PS。 正如您可能已经猜到的那样，我不能依赖例如 gsl::not_null，因为据我所知，该功能不存在。 DS。

Answer 1

编译器知道你想转换成一个 unique_ptr&（即 Type&）就好了。 当您将该转换的结果分配给本地 unique_ptr object 时会出现问题：由于它是左值引用，编译器会尝试调用复制构造函数（而不是移动构造函数，它需要右值引用），但是由于 unique_ptr 删除了它的副本构造函数，你得到错误。

您可能想要在该行中做的是转换为 unique_ptr&& （即右值引用）。 为此，您可以基于ref-qualifiers重载转换运算符：

operator Type&() & // converts to lvalue ref if invoked on lvalue
{
   assertIsNotNull();
   return m_value;
}

operator Type&&() && // converts to rvalue ref if invoked on a temporary
{
   assertIsNotNull();
   return std::move(m_value);
}

这样，转换运算符将转换为调用它的相同类型的引用（即，从普通变量使用的左值，如果在临时或移动对象上使用，则为右值）。

Answer 2

您可以使用引用限定符来制作成员 function 的单独版本，具体取决于 object 是左值还是右值引用，如下所示：

#include <memory>
#include <iostream>

struct S {
    int x = 0;
    S(int x): x(x) {}
};

template <typename Type>
class NotNull
{
public:
    NotNull(Type value): m_value(std::move(value)) {}

    operator Type&()
    {
    assertIsNotNull();
    return m_value;
    }

    auto get() &
    {
        std::cout << "lvalue \n";
        return m_value.get();
    }

    auto get() &&
    {
        std::cout << "rvalue \n";
        auto retval =  m_value.get();
        m_value.release();
        return retval;
    }

    private:
    void assertIsNotNull() {}

    Type m_value;
};

int main()
{
    {
        NotNull<std::unique_ptr<S>> x{std::make_unique<S>(10)};
        S* y = x.get(); // This does work, and needs to work as expected
                        // that is _not_ move the member
    }
    {
        NotNull<std::unique_ptr<S>> x{std::make_unique<S>(10)};
        std::unique_ptr<S> y = std::unique_ptr<S>(std::move(x).get());  // Is this what you want?
    }
}