c++ - 为继承enable_shared_from_this的类获取unique_ptr

通常，我更喜欢从工厂返回unique_ptr。
最近，我遇到了为继承unique_ptr的类返回enable_shared_from_this的问题。此类的用户可能会意外地导致对shared_from_this()的调用，尽管该调用不属于任何shared_ptr，但它会导致std::bad_weak_ptr异常(或直到C++ 17时仍未定义的行为，通常是作为异常来实现)。

代码的简单版本:

class Foo: public enable_shared_from_this<Foo> {
    string name;
    Foo(const string& _name) : name(_name) {}
public:
    static unique_ptr<Foo> create(const string& name) {
        return std::unique_ptr<Foo>(new Foo(name));
    }
    shared_ptr<Foo> get_shared() {return shared_from_this();}
    void doIt()const {cout << "Foo::doIt() <" << name << '>' << endl;}
    virtual ~Foo() {cout << "~Foo() <" << name << '>' << endl;}
};

int main() {
    // ok behavior
    auto pb1 = Foo::create("pb1");
    pb1->doIt();
    shared_ptr<Foo> pb2 = shared_ptr<Foo>(std::move(pb1));
    shared_ptr<Foo> pb3 = pb2->get_shared();
    pb3->doIt();

    // bad behavior
    auto pb4 = Foo::create("pb4");
    pb4->doIt();
    shared_ptr<Foo> pb5 = pb4->get_shared(); // exception
    pb5->doIt();
}

一个可能的解决方案是更改工厂方法以返回shared_ptr，但这不是我想要的，因为在许多情况下，实际上不需要共享，这会使事情效率降低。

问题是如何实现以下所有目标:

允许工厂返回unique_ptr

允许此类的unique_ptr成为共享的

允许此类的shared_ptr获取共享拷贝(通过shared_from_this())

避免此类的unique_ptr尝试与之共享时失败(在上面的示例中调用get_shared)

上面的代码完成了项目1至3，问题在于项目4 。

最佳答案

使用多个静态工厂函数和转换函数。为了解决您的意见，我添加了get_shared以支持复制共享指针。可以在此处编译:http://ideone.com/UqIi3k

#include <iostream>
#include <memory>

class Foo
{
    std::string name;
    Foo(const std::string& _name) : name(_name) {}
public:
    void doIt() const { std::cout << "Foo::doIt() <" << name << '>' << std::endl;}
    virtual ~Foo() { std::cout << "~Foo() <" << name << '>' << std::endl;}

    static std::unique_ptr<Foo> create_unique(const std::string & _name) {
        return std::unique_ptr<Foo>(new Foo(_name));
    }
    static std::shared_ptr<Foo> create_shared(const std::string & _name) {
        return std::shared_ptr<Foo>(new Foo(_name));
    }

    static std::shared_ptr<Foo> to_shared(std::unique_ptr<Foo> &&ptr ) {
         return std::shared_ptr<Foo>(std::move(ptr));
    }
    static std::shared_ptr<Foo> get_shared(const std::shared_ptr<Foo> &ptr) {
         return std::shared_ptr<Foo>(std::move(ptr));
    }
};

int main() {
    // ok behavior
    auto pb1 = Foo::create_unique("pb1");
    pb1->doIt();
    std::shared_ptr<Foo> pb2 = Foo::get_shared(std::move(pb1));
    //note the change below
    std::shared_ptr<Foo> pb3 = Foo::get_shared(pb2);
    pb3->doIt();

    // also OK behavior
    auto pb4 = Foo::create_unique("pb4");
    pb4->doIt();
    std::shared_ptr<Foo> pb5 = Foo::to_shared(std::move(pb4)); // no exception now
    pb5->doIt();

    std::shared_ptr<Foo> pb6 = Foo::create_shared("pb6");
    pb6->doIt();
    std::shared_ptr<Foo> pb7 = std::shared_ptr<Foo>(pb5);
    pb7->doIt();
    return 0;
}