Way to C++: 3. std::unique

後端工程師。

不定時張貼一些寫扣時的筆記。

前言

在一個 class 裡面，有一個 raw pointer 還好，假如有兩個 raw pointer （都是要 new 的那種）呢？

class A { public: A() { // ... b = new int; c = new int; // ... } // ... other function int *b, *c; };

這樣寫就會造成一個重要的問題，c++ 在 new 時，其實有可能會因為系統空間不夠， new 不出來，丟出 Exception 。Exception 會中斷當前的 code ，直到有外層的 try-catch 抓起來。

假如在 b new 完，在 c new 時出現 Exception，那 b 就會 memory leak。

一種方法是在每個 new 時都用 try-catch 包起來，好好的處理前面的資源：

b = new int; try { c = new int; } catch (...) { delete b; throw; }

但這種方法完全很冗，有更多 resource 會讓 code 裡面有很多重複的地方。

所以我們會需要 1 個 class 管理 1 個指標（或資源），讓他在丟 Exception 跳離當前 block 時觸發解構子回收資源。

std::unique_ptr

std::unique_ptr 就可以幫我們做的這件事情，這 class 管理的 raw pointer 會在 destructor 觸發時刪除。

{ std::unique_ptr<int> a(new int(5)); } // 回收!

同樣的問題，裡面管理的指標，要怎麼「複製」？ unique_ptr 是不管這塊的，應該說，複製 unique_ptr instance 被禁止了，只留下搬移，也就是說，只允許只有一個 unique_ptr instance 管理這個指標。

所以回來看一下 IntBuff 可以怎麼改寫，雖然 unique_ptr 只允許搬移，但是 IntBuff 的複製仍然可以實作。

#include <algorithm> #include <cstdio> #include <memory> class IntBuff { public: IntBuff() = default; explicit IntBuff(size_t sz) : sz(sz) { if (sz) { arr = std::unique_ptr<int[]>(new int[sz]); } }; IntBuff(const IntBuff& ib) { sz = ib.sz; arr = std::unique_ptr<int[]>(new int[sz]); for (int lx = 0; lx < sz; lx++) { arr[lx] = ib.arr[lx]; } } IntBuff& operator=(const IntBuff& ib) { IntBuff tmp(ib); // copy-and-swap std::swap(tmp.arr, arr); std::swap(tmp.sz, sz); return *this; } IntBuff(IntBuff&& ib) { arr = std::move(ib.arr); sz = ib.sz; ib.sz = 0; } IntBuff& operator=(IntBuff&& ib) { arr = std::move(ib.arr); sz = ib.sz; ib.sz = 0; return *this; } private: std::unique_ptr<int[]> arr = nullptr; size_t sz = 0; }; int main() { { IntBuff a1(size_t(10)), b1; b1 = std::move(a1); } return 0; }

基本上， delete 都可以省去，交由 std::unique_ptr 本身來管理。在複製時，就是直接開一個新的 unique_ptr ，和原本的 code 邏輯基本上是一樣的。

基本上， IntBuff 到這裡就算是完善了。

Way to C++: 3. std::unique_ptr

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