如何將 unique_ptr 的移動構造函數和運算符實現為類的私有成員

Question

我正在嘗試編寫Matrix類。 我使用unique_ptr作為存儲指針數組。 但是這個 unique_ptr 是類的私有成員。 我想向我的 Matrix 類添加移動構造函數。 但是我需要私有unique_ptr 的getter函數，但是當我將 unique_ptr 作為 const 變量返回時，我不能使用 std::move 但是當我返回沒有 const 引用的 getter 函數時，編譯器不允許這樣做。

矩陣.hpp

template <typename _T>
    class Matrix_
    {
    private:
        size_t rows_;
        size_t cols_;
        size_t size_;
        std::unique_ptr<_T[]> data_;        
    public:
        Matrix_();
        Matrix_(const Matrix_& _m); //Copy constructor
        Matrix_(Matrix_&& _m) noexcept; //Move constructor
        Matrix_(const size_t& rows);
        Matrix_(const size_t& rows,const size_t& cols);
        Matrix_(const size_t& rows,const size_t& cols,const _T& val);
        //Operators        
        Matrix_& operator=(const Matrix_& _m); //Copy assignment
        Matrix_& operator=(Matrix_&& _m) noexcept; //Move assignment
        //
        //Methods
        size_t getRows()const;
        size_t getCols()const;
        size_t getSize()const;
        const std::unique_ptr<_T[]>& getData()const;
        void copyData(const std::unique_ptr<_T[]>& _data);

        void fill(const _T& val);
        //
        ~Matrix_();
    };
    template <typename _T>
    Matrix_<_T>::Matrix_():rows_(1),cols_(1),size_(rows_*cols_),data_(std::make_unique<_T[]>(size_))
    {
    }
    template <typename _T>
    Matrix_<_T>::Matrix_(const Matrix_& _m):rows_(_m.getRows()),cols_(_m.getCols()),size_(rows_*cols_),data_(std::make_unique<_T[]>(size_))
    {
    }
    template <typename _T>
    Matrix_<_T>::Matrix_(Matrix_&& _m)noexcept:rows_(_m.getRows()),cols_(_m.getCols()),size_(rows_*cols_),data_(std::move(_m.getData()))
    {
    }
    template <typename _T>
    Matrix_<_T>::Matrix_(const size_t& rows):rows_(rows),cols_(1),size_(rows_*cols_),data_(std::make_unique<_T[]>(size_))
    {
    }
    template <typename _T>
    Matrix_<_T>::Matrix_(const size_t& rows,const size_t& cols):rows_(rows),cols_(cols),size_(rows_*cols_),data_(std::make_unique<_T[]>(size_))
    {
    }
    template <typename _T>
    Matrix_<_T>::Matrix_(const size_t& rows,const size_t& cols,const _T& val):rows_(rows),cols_(cols),size_(rows_*cols_),data_(std::make_unique<_T[]>(size_))
    {
        fill(val);
    }
    //Operators
    template <typename _T>
    Matrix_<_T>& Matrix_<_T>::operator=(const Matrix_& _m)
    {   
        rows_ = _m.rows_;
        cols_ = _m.cols_;
        size_ = rows_*cols_;
        data_ = std::make_unique<_T[]>(size_);
        copyData(_m.getData());
        return *this;
    }
    template <typename _T>
    Matrix_<_T>& Matrix_<_T>::operator=(Matrix_&& _m)noexcept{
        rows_ = _m.rows_;
        cols_ = _m.cols_;
        size_ = rows_*cols_;
        data_ = std::move(_m.getData());
        return *this;
    }
    //
    //Methods
    template <typename _T>size_t Matrix_<_T>::getRows()const{return rows_;}
    template <typename _T>size_t Matrix_<_T>::getCols()const{return cols_;}
    template <typename _T>size_t Matrix_<_T>::getSize()const{return size_;}    
    template <typename _T>const std::unique_ptr<_T[]>& Matrix_<_T>::getData()const{return data_;}
    template <typename _T>void Matrix_<_T>::copyData(const std::unique_ptr<_T[]>& _data){        
        for(uint i=0;i<size_;i++){data_[i]=_data[i];}
    }
    template <typename _T>void Matrix_<_T>::fill(const _T& val){
        for(uint i=0;i<size_;i++){data_[i]=val;}
    }
    //
    template <typename _T>
    Matrix_<_T>::~Matrix_()
    {
    }

測試文件

int main()
{
   Matrix_<double> a(10,10,5.0);
   Matrix_<double> b(10,10);
   b = std::move(a);
   std::cout<<b.getData()[0]<<std::endl;

   return 0;
}

錯誤

error: use of deleted function ‘std::unique_ptr<_Tp [], _Dp>& std::unique_ptr<_Tp [], _Dp>::operator=(const std::unique_ptr<_Tp [], _Dp>&) [with _Tp = double; _Dp = std::default_delete<double []>]’
         data_ = std::move(_m.getData());
         ~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
In file included from /usr/include/c++/7/bits/locale_conv.h:41:0,
                 from /usr/include/c++/7/locale:43,
                 from /usr/include/c++/7/iomanip:43,
                 from /home/cemo/YZlib/Examples/Test.cpp:3:
/usr/include/c++/7/bits/unique_ptr.h:654:19: note: declared here
       unique_ptr& operator=(const unique_ptr&) = delete;

Answer 1

不要在移動構造函數或移動賦值中使用 getter。 直接使用會員即可。 我可能會為所有成員執行此操作，以使其明顯匹配。

template <typename T>
Matrix<T>::Matrix(Matrix &&m) noexcept :
    rows_(m.rows_), cols_(m.cols_), size_(m.size_), data_(std::move(m.data_))
{
   // changes needed to m?
}

template <typename T>
Matrix<T>& Matrix<T>::operator=(Matrix &&m) noexcept
{
    rows_ = m.rows_;
    cols_ = m.cols_;
    size_ = m.size_;
    data_ = std::move(m.data_);
    // changes needed to m?
    return *this;
}

一個類總是可以訪問它自己的成員（無論它們是通過哪個對象訪問的）。

一定要考慮現在m會發生什么，因為它的data_是一個空指針。 它的rows_ 、 cols_和size_應該設置為零，還是無關緊要？ 通常，移動的對象應該處於“有效但未指定”狀態，無論您決定對您的類意味着什么。 至少，調用析構函數應該是有效的，並且將它分配給其他東西應該按預期工作； 這些已經是這樣了。

由於這里不需要 getter，因此公共接口是否應該包含一個 getter，或者它是否應該有一個更方便的返回類型，比如const T*或T* ，這是一個單獨的問題。

Answer 2

正在做：

 template <typename _T>
    Matrix_<_T>& Matrix_<_T>::operator=(Matrix_&& _m) noexcept {
        rows_ = _m.rows_;
        cols_ = _m.cols_;
        size_ = rows_*cols_;
        data_ = std::move(_m.data_);
        return *this;
    }

將修復代碼。 你不需要在類內部使用getter函數，只有當你想訪問類外的成員時才需要。