为什么unique_ptr <Derived>隐式转换为unique_ptr <Base>？

Question

我编写了以下代码，unique_ptr<Derived>其中使用了unique_ptr<Base>预期的a

class Base {
    int i;
 public:
    Base( int i ) : i(i) {}
    int getI() const { return i; }
};

class Derived : public Base {
    float f;
 public:
    Derived( int i, float f ) : Base(i), f(f) {}
    float getF() const { return f; }
};

void printBase( unique_ptr<Base> base )
{
    cout << "f: " << base->getI() << endl;
}

unique_ptr<Base> makeBase()
{
    return make_unique<Derived>( 2, 3.0f );
}

unique_ptr<Derived> makeDerived()
{
    return make_unique<Derived>( 2, 3.0f );
}

int main( int argc, char * argv [] )
{
    unique_ptr<Base> base1 = makeBase();
    unique_ptr<Base> base2 = makeDerived();
    printBase( make_unique<Derived>( 2, 3.0f ) );

    return 0;
}

我希望这段代码不会编译，因为根据我的理解unique_ptr<Base>，unique_ptr<Derived>它们是不相关的类型，并且unique_ptr<Derived>实际上不是从中派生的，unique_ptr<Base>因此赋值不起作用。

但是多亏了一些魔术，它才能起作用，而且我不知道为什么，即使这样做是安全的。有人可以解释一下吗？

Answer 1

您正在寻找的神奇之处是这里的转换构造函数＃6 ：

template<class U, class E>
unique_ptr(unique_ptr<U, E> &&u) noexcept;

它允许std::unique_ptr<T>从到期std::unique_ptr<U> if隐式构造（为清楚起见，在删除器上进行光泽处理）：

unique_ptr<U, E>::pointer 可隐式转换为 pointer

也就是说，它可以模仿隐式原始指针转换，包括派生到基数的转换，并且可以安全地执行您期望的操作（就生命周期而言，您仍然需要确保可以多态删除基类型）。

Answer 2

因为std::unique_ptr有一个转换构造函数

template< class U, class E >
unique_ptr( unique_ptr<U, E>&& u ) noexcept;

和

如果满足以下所有条件，则此构造方法仅参与重载解析：

a）unique_ptr<U, E>::pointer可隐式转换为pointer

...

A Derived*可以Base*隐式转换为，然后可以在这种情况下应用转换构造函数。然后std::unique_ptr<Base>可以std::unique_ptr<Derived>像原始指针一样从隐式转换a 。（请注意，由于的特性，std::unique_ptr<Derived>必须将其作为构造的右值。）std::unique_ptr<Base>std::unique_ptr

Answer 3

您可以隐式构造一个std::unique_ptr<T>从一个实例右值的std::unique_ptr<S>时候S可以转换为T。这是由于构造器＃6 这里。在这种情况下，所有权被转移。

在您的示例中，您只有类型的右std::uinque_ptr<Derived>值（因为的返回值std::make_unique是右值），当您将其用作a时std::unique_ptr<Base>，将调用上述构造函数。std::unique_ptr<Derived>因此，所讨论的对象仅生存很短的时间，即它们被创建，然后所有权被传递给std::unique_ptr<Base>对象，该对象将被进一步使用。