[英]BST with std::unique_ptr: What's difference in using rvalue reference in parameters?
為了練習,我正在使用二叉搜索樹和帶有智能指針的紅黑樹。
節點如下:
template <typename T>
struct BSTNode {
T key;
std::unique_ptr<BSTNode<T>> left;
std::unique_ptr<BSTNode<T>> right;
BSTNode<T>* succ;
BSTNode(const T& key) : key {key}, succ {nullptr} {}
};
在這里, succ
表示有序繼任者,因為我正在解決 CLRS 12.3-5,它說要在沒有與父級鏈接的情況下進行鍛煉。
無論如何,這段代碼運行愉快:
void Transplant(BSTNode<T>* u, std::unique_ptr<BSTNode<T>>&& v) {
auto p = Parent(u);
if (!p) {
root = std::move(v);
} else if (u == p->left.get()) {
p->left = std::move(v);
} else {
p->right = std::move(v);
}
}
void Delete(BSTNode<T>* z) {
if (!z) {
return;
}
BSTNode<T>* pred = nullptr;
if (z->left) {
pred = Maximum(z->left.get());
} else {
auto y = Parent(z);
auto x = z;
while (y && x == y->left.get()) {
x = y;
y = Parent(y);
}
pred = y;
}
pred->succ = z->succ;
if (!z->left) {
Transplant(z, std::move(z->right));
} else if (!z->right) {
Transplant(z, std::move(z->left));
} else {
auto y1 = z->right.get();
std::unique_ptr<BSTNode<T>> y;
if (!y1->left) {
y = std::move(z->right);
} else {
while (y1->left) {
y1 = y1->left.get();
}
y = std::move(Parent(y1)->left);
}
if (Parent(y.get()) != z) {
Transplant(y.get(), std::move(y->right));
y->right = std::move(z->right);
}
y->left = std::move(z->left);
Transplant(z, std::move(y));
}
}
相反,當我在子例程“移植”中刪除右值引用時,它給出了段錯誤:
void Transplant(BSTNode<T>* u, std::unique_ptr<BSTNode<T>> v) { // crashes
auto p = Parent(u);
if (!p) {
root = std::move(v);
} else if (u == p->left.get()) {
p->left = std::move(v);
} else {
p->right = std::move(v);
}
}
崩潰發生在Delete
的第 18 行, Transplant(z, std::move(z->right));
.
這里有什么區別? 我被告知std::unique_ptr
通常是按值傳遞的。
此外,沒有右值引用的Transplant
代碼已在節點與其父節點有鏈接的 BST 代碼中工作。 我不明白為什么。
當您按值傳遞unique_ptr
時,您會丟失原始指針:
void use_ptr(std::unique_ptr<int>) {}
std::unique_ptr<int> ptr = std::make_unique<int>(999);
use_ptr(std::move(ptr));
// here ptr no longer contains a pointer to 999
assert(!ptr);
std::cout << *ptr; // this is UB
當您通過右值引用傳遞它時,原始指針在 function 調用后保持非空:
void use_ptr(std::unique_ptr<int>&&) {}
std::unique_ptr<int> ptr = std::make_unique<int>(999);
use_ptr(std::move(ptr));
// ptr still manages a pointer to `999`
assert(ptr);
std::cout << *ptr; // this is not UB
std::move
本身不會移動任何東西,它只是使某些東西成為 xvalue 的強制轉換。 當您從該 xvalue 構造std::unique_ptr<int>
參數時,實際移動發生 - 一旦您構造了一個新的std::unique_ptr<int>
,您就失去了原來的那個。 當您通過&&
時,您不構造任何東西,您只需傳遞一個引用。
考慮這個調用:
Transplant(z, std::move(z->right));
和
void Transplant(BSTNode<T>*, std::unique_ptr<BSTNode<T>>)
在Transplant
中, z->right
是一個不擁有任何東西的unique_ptr
, z->right.get() == nullptr
,因為您剛剛從它移到了第二個Transplant
參數。
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