问题描述
为什么我不能从 unique_ptr 函数返回 clone？我以为I could do this。
我有一个名为 transform 的不同数学函数的基类。我有一个指向这种类型的指针的容器，因为我使用的是多态性。例如，所有这些派生类都有对统计算法有用的 log_jacobian 的不同实现。
我在这个 unique_ptr 类中使用了 transform，所以我制作了一个（纯虚拟的）clone 函数，它使新的 unique_ptr 指向一个深拷贝相同的数学 transform 对象。这个新对象与派生自 transform<float_t> 的类型相同，但它是独立的，因为您不能让两个 unique_ptr 指向同一事物。
template<typename float_t>
class transform{
...
virtual std::unique_ptr<transform<float_t>> clone() const = 0;
...
};
我的 transform_container 班级一次包含其中一些。毕竟，大多数统计模型都有不止一个参数。
template<typename float_t,size_t numelem>
class transform_container{
private:
using array_ptrs = std::array<std::unique_ptr<transform<float_t>>,numelem>;
array_ptrs m_ts;
unsigned m_add_idx;
...
auto get_transforms() const -> array_ptrs;
};
不过，我不确定为什么深复制功能 get_transforms 不起作用。它用于制作副本，以及从容器访问单个转换。当我运行一些测试时，我得到了一个段错误。如果我在 gdb 中运行它，它会在错误后明确告诉我带有注释的行。
template<typename float_t,size_t numelem>
auto transform_container<float_t,numelem>::get_transforms() const -> array_ptrs
{
array_ptrs deep_cpy;
for(size_t i = 0; i < numelem; ++i){
deep_cpy[i] = m_ts[i]->clone(); // this line
}
return deep_cpy;
}
我也试过将它std::move放入deep_cpy[i]并使用unique_ptr::reset，但无济于事。
编辑：
这里有一些其他相关的方法：一个将转换添加到 transform_container 的方法，以及单个 transform 的工厂方法：
template<typename float_t>
std::unique_ptr<transform<float_t> > transform<float_t>::create(trans_type tt)
{
if(tt == trans_type::TT_null){
return std::unique_ptr<transform<float_t> >(new null_trans<float_t> );
}else if(tt == trans_type::TT_twice_fisher){
return std::unique_ptr<transform<float_t> >(new twice_fisher_trans<float_t> );
}else if(tt == trans_type::TT_logit){
return std::unique_ptr<transform<float_t> >(new logit_trans<float_t> );
}else if(tt == trans_type::TT_log){
return std::unique_ptr<transform<float_t> >(new log_trans<float_t> );
}else{
throw std::invalid_argument("that transform type was not accounted for");
}
}
template<typename float_t,size_t numelem>
void transform_container<float_t,numelem>::add_transform(trans_type tt)
{
m_ts[m_add_idx] = transform<float_t>::create(tt);
m_add_idx++;
}
解决方法
在 get_transforms() 中，您正在遍历 整个 m_ts[] 数组，在 所有 元素上调用 clone() - 即使是那些add_transform() 尚未分配！未分配的 unique_ptr 将持有一个 nullptr 指针，它是 undefined behavior to call a non-static class method through a nullptr。
最简单的解决方法是将 get_transforms() 中的循环更改为使用 m_add_idx 而不是 numelem：
template<typename float_t,size_t numelem>
auto transform_container<float_t,numelem>::get_transforms() const -> array_ptrs
{
array_ptrs deep_cpy;
for(size_t i = 0; i < m_add_idx; ++i){ // <-- here
deep_cpy[i] = m_ts[i]->clone();
}
return deep_cpy;
}
否则，您将不得不手动忽略任何 nullptr 元素，例如：
template<typename float_t,numelem>::get_transforms() const -> array_ptrs
{
array_ptrs deep_cpy;
for(size_t i = 0,j = 0; i < numelem; ++i){
if (m_ts[i]) {
deep_cpy[j++] = m_ts[i]->clone();
}
}
return deep_cpy;
}
无论哪种方式，您都应该更新 add_transform() 以验证 m_add_idx 不会超过 numelem：
template<typename float_t,size_t numelem>
void transform_container<float_t,numelem>::add_transform(trans_type tt)
{
if (m_add_idx >= numelem) throw std::length_error("cant add any more transforms"); // <-- here
m_ts[m_add_idx] = transform<float_t>::create(tt);
++m_add_idx;
}
话虽如此，由于 transform_container 可以分配给它可变数量的变换，我建议将 transform_container 更改为使用 std::vector 而不是 std::array，例如：
template<typename float_t>
class transform_container{
private:
using vector_ptrs = std::vector<std::unique_ptr<transform<float_t>>>;
vector_ptrs m_ts;
...
auto get_transforms() const -> vector_ptrs;
};
template<typename float_t>
auto transform_container<float_t>::get_transforms() const -> vector_ptrs
{
vector_ptrs deep_cpy;
deep_cpy.reserve(m_ts.size());
for(const auto &elem : m_ts){
deep_cpy.push_back(elem->clone());
}
return deep_cpy;
}
template<typename float_t>
std::unique_ptr<transform<float_t>> transform<float_t>::create(trans_type tt)
{
switch (tt) {
case trans_type::TT_null:
return std::make_unique<null_trans<float_t>>();
case trans_type::TT_twice_fisher:
return std::make_unique<twice_fisher_trans<float_t>>();
case trans_type::TT_logit:
return std::make_unique<logit_trans<float_t>>();
case trans_type::TT_log:
return std::make_unique<log_trans<float_t>>();
}
throw std::invalid_argument("that transform type was not accounted for");
}
template<typename float_t>
void transform_container<float_t>::add_transform(trans_type tt)
{
m_ts.push_back(transform<float_t>::create(tt));
}