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c++ - 指向多态类层次结构中派生类型的智能指针，编译错误

问题描述

考虑我的类接口的以下框架。我介绍两种情况，一种是 using shared_ptr<T>，另一种是 using unique_ptr<T>。可实例化的用户定义类型是非模板。只有基本构造函数是模板化的，因为它需要知道派生类型才能存储指向它的指针。我没有展示用于检查模板参数是否是父类的派生类型的标准库，以使代码更简单、更易于阅读。

class Foo;

template<typename DerivedType>
class Base {
protected:
    std::shared_ptr<DerivedType> derived_ptr_{nullptr};
    Foo internal_object_{};
public:
    virtual ~Base() {};

    std::shard_ptr<DerivedType> derived_ptr() { return derived_ptr_; }
    Foo* { return &internal_object_; }

    virtual void initialize(/*.../*) = 0;
    virtual void create(/*...*/) = 0;
    virtual void copyTo(/*...*/) = 0;
    virtual void update(/*...*/) = 0;
    virtual void cleanup() = 0;

protected:
    Base() = default;
};

class Derived : public Base<class Derived> {
public:
    virtual ~Derived() = default;
    Derived() = default;

    virtual void initialize(/*.../*) override {/*...*/};
    virtual void create(/*...*/) override{
        /*...*/

        // After all creation is successful!
        derived_ptr_ = std::make_shared<Derived>(*this);
    };

    virtual void copyTo(/*...*/) override{/*...*/};
    virtual void update(/*...*/) override{/*...*/};
    virtual void cleanup() override{/*...*};
}

以上编译。我没有测试它的链接或运行时，但它可以编译。

现在让我们考虑情况二，一切都与上面完全相同，除了所有实例std::shared_ptr<T>都替换std::unqiue_ptr<T>为基类中的成员变量、getter 以及使用ptr = std::make_unique<T>(*this). 除非在std::unique_ptr<T>Visual Studio 2017 中编译编译器语言标志设置为/std:c++latest生成此编译器错误：

注意： --我的项目中类的名称分别是 Buffer 和 VertexBuffer。这是与您从上面的示例中看到的唯一主要区别之一。为了简单起见，我将它们从名称空间中取出。我还删除了对模板参数的检查，以确保其参数类型是基类的派生类型。 

1>------ Build started: Project: Force Engine, Configuration: Debug x64 ------
1>Buffer.cpp
1>c:\users\..\buffer.h(62): error C2440: '<function-style-cast>': cannot convert from 'VertexBuffer' to 'std::unique_ptr<BufferClassType,std::default_delete<_Ty>>'
1>        with
1>        [
1>            BufferClassType=VertexBuffer,
1>            _Ty=VertexBuffer
1>        ]
1>c:\users\...\buffer.h(62): note: No constructor could take the source type, or constructor overload resolution was ambiguous
1>Done building project "Force Engine.vcxproj" -- FAILED.
========== Build: 0 succeeded, 1 failed, 0 up-to-date, 0 skipped ==========

我很好奇为什么它在 的情况下std::shared_ptr<T>编译但在std::unique_ptr<T>. 是什么导致它失败，如何解决这个问题，有没有办法解决这个问题。我知道我可以使用它std::shared_ptr并将其传递回需要它的调用者，但我并不特别想要此指针的“引用”计数。我希望父类（拥有）派生类的指针，同时提供一个接口以允许外部调用者访问它。在观察者的上下文中或可以选择创建自己的指针，但永远不会成为对象的所有者。包含派生类实例的一个或多个类将拥有派生类本身，但不拥有其内部指针。此编译器错误是否与以下事实有关unique_ptrs不能复制之类的？

标签： c++compiler-errorspolymorphismc++17smart-pointers

解决方案

std::make_unique<Derived>(*this)尝试复制构造Derived. 但是Derived不可复制，因为它的基类Base<Derived>不可复制，因为它的数据成员std::unique_ptr<DerivedType> derived_ptr_不可复制，因为std::unique_ptr不可复制。

使用shared_ptr，一切都是可复制的，并且代码可以正常工作。

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