11-unique_ptr为何优于auto_ptr

16.2.3　unique_ptr为何优于auto_ptr

请看下面的语句：

auto_ptr<string> p1(new string("auto"); //#1
auto_ptr<string> p2;                    //#2
p2 = p1;                                //#3

在语句#3中，p2接管string对象的所有权后，p1的所有权将被剥夺。前面说过，这是件好事，可防止p1和p2的析构函数试图删除同一个对象；但如果程序随后试图使用p1，这将是件坏事，因为p1不再指向有效的数据。

下面来看使用unique_ptr的情况：

unique_ptr<string> p3(new string("auto"); //#4
unique_ptr<string> p4;                    //#5
p4 = p3;                                  //#6

编译器认为语句#6非法，避免了p3不再指向有效数据的问题。因此，unique_ptr比auto_ptr更安全（编译阶段错误比潜在的程序崩溃更安全）。

但有时候，将一个智能指针赋给另一个并不会留下危险的悬挂指针。假设有如下函数定义：

unique_ptr<string> demo(const char * s)
{
    unique_ptr<string> temp(new string(s));
    return temp;
}

并假设编写了如下代码：

unique_ptr<string> ps;
ps = demo("Uniquely special");

demo()返回一个临时unique_ptr，然后ps接管了原本归返回的unique_ptr所有的对象，而返回的unique_ptr被销毁。这没有问题，因为ps拥有了string对象的所有权。但这里的另一个好处是，demo()返回的临时unique_ptr很快被销毁，没有机会使用它来访问无效的数据。换句话说，没有理由禁止这种赋值。神奇的是，编译器确实允许这种赋值！

总之，程序试图将一个unique_ptr赋给另一个时，如果源unique_ptr是个临时右值，编译器允许这样做；如果源unique_ptr将存在一段时间，编译器将禁止这样做：

using namespace std;
unique_ptr< string> pu1(new string "Hi ho!");
unique_ptr< string> pu2;
pu2 = pu1;                                  //#1 not allowed
unique_ptr<string> pu3;
pu3 = unique_ptr<string>(new string "Yo!"); //#2 allowed

语句#1将留下悬挂的unique_ptr（pul），这可能导致危害。语句#2不会留下悬挂的unique_ptr，因为它调用unique_ptr的构造函数，该构造函数创建的临时对象在其所有权转让给pu3后就会被销毁。这种随情况而异的行为表明，unique_ptr优于允许两种赋值的auto_ptr。这也是禁止（只是一种建议，编译器并不禁止）在容器对象中使用auto_ptr，但允许使用unique_ptr的原因。如果容器算法试图对包含unique_ptr的容器执行类似于语句#1的操作，将导致编译错误；如果算法试图执行类似于语句#2的操作，则不会有任何问题。而对于auto_ptr，类似于语句#1的操作可能导致不确定的行为和神秘的崩溃。

当然，您可能确实想执行类似于语句#1的操作。仅当以非智能的方式使用遗弃的智能指针（如解除引用时），这种赋值才不安全。要安全地重用这种指针，可给它赋新值。C++有一个标准库函数std::move()，让您能够将一个unique_ptr赋给另一个。下面是一个使用前述demo()函数的例子，该函数返回一个unique_ptr对象：

using namespace std;
unique_ptr<string> ps1, ps2;
ps1 = demo("Uniquely special");
ps2 = move(ps1);                 // enable assignment
ps1 = demo(" and more");
cout << *ps2 << *ps1 << endl;

您可能会问，unique_ptr如何能够区分安全和不安全的用法呢？答案是它使用了C++11新增的移动构造函数和右值引用，这将在第18章讨论。

相比于auto_ptr，unique_ptr还有另一个优点。它有一个可用于数组的变体。别忘了，必须将delete和new配对，将delete []和new [ ]配对。模板auto_ptr使用delete而不是delete [ ]，因此只能与new一起使用，而不能与new [ ]一起使用。但unique_ptr有使用new [ ]和delete [ ]的版本：

std::unique_ptr< double[]>pda(new double(5)); // will use delete []

警告： 使用new分配内存时，才能使用auto_ptr和shared_ptr，使用new [ ]分配内存时，不能使用它们。不使用new分配内存时，不能使用auto_ptr或shared_ptr；不使用new或new []分配内存时，不能使用unique_ptr。