在一个结构体或类中使用智能指针

Question

我写过一个函数，它将字节加载到文件中，并返回包含字节缓冲区和缓冲区长度的FileData结构体。

我想缓冲区一旦被消耗并被抛出作用域就被删除。

我很难让它编译，由于各种铸造错误。另外，我不确定缓冲区是否被正确移动而不是被复制。我不介意FileData结构本身被复制，因为它最多可能是16个字节。

一般来说，你如何使用智能指针作为类/结构域？这甚至是你会做的吗？

这是一个含糊不清的问题，我知道，但由于我在智能指针方面有一些概念上的困难，我希望这个例子能帮助我走向正确的方向。

这里是我到目前为止有：

struct FileData 
{ 
    unique_ptr<char[]> buf; 
    unsigned int len; 
}; 

FileData LoadFile(string filename) 
{ 
    ifstream str; 
    str.open(filename, ios::binary); 

    str.seekg(0, ios::end); 
    auto len = str.tellg(); 
    str.seekg(0, ios::beg); 

    char* buf = new char[len]; 

    str.read(buf, len); 
    str.close(); 

    FileData d = { unique_ptr<char[]>(buf), len }; 

    return d; 
} 

编辑：由于一些人好奇的错误消息，我这个当前的代码得到的，那就是：

error C2248: 'std::unique_ptr<_Ty>::unique_ptr' : cannot access private member declared in class 'std::unique_ptr<_Ty>' 

Answer 1

你的代码是正确的，除了一个小细节：

struct FileData 
{ 
    unique_ptr<char[]> buf; 
    <del>unsigned int</del> <ins>streamoff</ins> len; 
}; 

它不会编译你的原因是你的编译器尚未实现特别移动成员的自动生成。在完全C++ 11符合标准的编译你的FileData会表现得好像：

struct FileData 
{ 
    unique_ptr<char[]> buf; 
    streamoff len; 

    FileData(FileData&&) = default; 
    FileData& operator=(FileData&&) = default; 
    FileData(const FileData&) = delete; 
    FileData& operator=(const FileData&) = delete; 
    ~FileData() = default; 
}; 

的违约转移构造简单的移动结构的每个成员（以及类似的违约举动分配）。

当从LoadFile返回d时，会发生隐式移动，该移动将绑定到隐式默认移动构造函数。

使用vector<char>或string正如其他人所建议的也将工作。但就C++ 11而言，您的代码没有任何问题。

哦，我可能会调整它，像这样：我希望得到尽快拥有尽可能我的资源：

FileData LoadFile(string filename) 
{ 
    ifstream str; 
    str.open(filename, ios::binary); 

    str.seekg(0, ios::end); 
    auto len = str.tellg(); 
    str.seekg(0, ios::beg); 

    FileData d = {unique_ptr<char[]>(new char[len]), len}; 

    str.read(d.buf.get(), d.len); 
    str.close(); 

    return d; 
} 

如果您需要明确定义FileData招成员，它应该看起来像：

struct FileData 
{ 
    unique_ptr<char[]> buf; 
    streamoff len; 

    FileData(FileData&& f) 
     : buf(std::move(f.buf)), 
      len(f.len) 
     { 
      f.len = 0; 
     } 

    FileData& operator=(FileData&& f) 
    { 
     buf = std::move(f.buf); 
     len = f.len; 
     f.len = 0; 
     return *this; 
    } 
}; 

哦，这让我想到另一点。默认移动成员不是，确切地说是正确的，因为他们没有在来源中将len设置为0。如果这是一个错误，这取决于你的文档。 ~FileData()不需要len来反映缓冲区的长度。但其他客户可能会。如果您将移动的FileData定义为没有可靠的len，那么默认的移动成员是好的，否则它们不是。

Answer 2

我可能会使用std::vector而不是std:::unique_ptr<char[]>，如果您不介意std::vector正在复制当您返回FileData：

struct FileData 
{ 
    vector<char> buf; 
}; 

FileData LoadFile(string filename) 
{ 
    ifstream str; 
    str.open(filename, ios::binary); 

    str.seekg(0, ios::end); 
    auto len = str.tellg(); 
    str.seekg(0, ios::beg); 

    FileData d; 
    d.buf.resize(len); 

    str.read(&(d.buf)[0], len); 
    str.close(); 

    return d; 
} 

另外，避免了复制，主叫方可以在FileData传递作为函数参数，而不是返回值：

struct FileData 
{ 
    vector<char> buf; 
}; 

void LoadFile(string filename, FileData &data) 
{ 
    ifstream str; 
    str.open(filename, ios::binary); 

    str.seekg(0, ios::end); 
    auto len = str.tellg(); 
    str.seekg(0, ios::beg); 

    data.buf.resize(len); 

    str.read(&(data.buf)[0], len); 
    str.close(); 
} 

Answer 3

如何使用的std :: string作为缓冲。它希望所有的行为：

• 引用计数，而不是复制
• 消失，一旦超出范围
• 持有

人们会下来投票，是因为任意字节任意数量的其不是弦的原始使用意图;也许派生类（或把它包），并把它称为“缓冲”