std::unique_ptr 支持花式指针吗？

Question

• std::unique_ptr

  可以仅管理指针，还是也可以管理奇特的指针（类似指针的类型）？

我认为“花式指针也是如此”，因为对于文件/套接字等资源，花式指针可能是一个很好的工具。似乎没有理由

std::unique_ptr

不应该支持他们。

• 为什么测试托管指针是否为空的方法不一致？

在

std::unique_ptr

（GCC）中有不同的方法来测试托管指针的空性：

• 在

  ~unique_ptr()

  中：

  if (__ptr != nullptr)

  （代码）
• 在

  reset()

  中：

  if (__old_p)

  （代码）
• 在

  operator bool()

  中：

  return get() == pointer() ? false : true;

  （代码）

问题是他们对指针类型有不同的要求：

• bool operator ==(pointer, nullptr_t)

• operator bool()

• bool operator ==(pointer, pointer)

不一致的用法意味着所有这些都是必需的，而其中一个在语义上就足够了。

#include <memory>

using namespace std;

class File {
    FILE * pf_ = nullptr;
public:
    File() = default;
    File(const char * pathname) { /*...*/ };
    void Close() { /*...*/ };

    // All are needed to make std::unique_ptr work
    explicit operator bool() const { return pf_ == nullptr; }
    bool operator ==(nullptr_t) const { return pf_ == nullptr; }
    bool operator ==(File) const { /*...*/ return true; };
};

struct FileCloser {
    using pointer = File;
    void operator ()(File p) const { p.Close(); }
};

int main() {
    using FilePtr = unique_ptr<File, FileCloser>;
    FilePtr p(File("./abc"));
    if(p)
        p.reset();
}

https://godbolt.org/z/fjPjWzzhW

恕我直言，

std::unique_ptr

应该要求指针类型的最小值。一种解决方案是添加静态成员，例如

__test_p

，并用它来一致地测试空性：

template<typename T, typename D = std::default_delete<T>>
class unique_ptr
{
// ...
private:
    static constexpr bool __test_p(pointer p) noexcept {
        if constexpr (is_convertible_v<pointer, bool>)
            return bool(p);
        else if constexpr (requires {{ p != nullptr} -> convertible_to<bool>; })
            return p != nullptr;
        else
            return p != pointer();
    }
// ...
};

Answer 1

std::unique_ptr<T, Deleter>

的要求是：

• Deleter

  必须是 FunctionObject 或对 FunctionObject 的左值引用或对函数的左值引用，可使用类型为

  unique_ptr<T, Deleter>::pointer

  的参数进行调用。

• std::remove_reference_t<Deleter>::pointer

  ，如果存在，必须满足NullablePointer。

除其他事项外，NullablePointer 必须满足您声称等效的所有三个要求，并且它们必须彼此一致。

不一致的用法意味着所有这些都是必需的，而其中一个在语义上就足够了。

您无法从

bool operator ==(pointer, std::nullptr_t)

合成

bool operator ==(pointer, pointer)

，反之亦然。不相等的非空指针必须是可区分的。

拥有“冗余”操作是有利于约束的用户与约束的实现者的权衡，这并不是“错误”。

虽然

operator bool

确实必须等同于

ptr != nullptr

，但拥有

operator bool

更符合人体工程学，因为这允许

if(ptr)

等