Tại sao sử dụng std :: auto_ptr <> với các thùng chứa tiêu chuẩn là sai?

Tại sao nó sai khi sử dụng std::auto_ptr<>với các container tiêu chuẩn?

Tiêu chuẩn C ++ nói rằng một yếu tố STL phải là "sao chép có thể xây dựng" và "có thể gán được." Nói cách khác, một yếu tố phải có thể được chỉ định hoặc sao chép và hai yếu tố độc lập về mặt logic. std::auto_ptrkhông đáp ứng yêu cầu này.

Lấy ví dụ mã này:

class X
{
};

std::vector<std::auto_ptr<X> > vecX;
vecX.push_back(new X);

std::auto_ptr<X> pX = vecX[0];  // vecX[0] is assigned NULL.

Để khắc phục hạn chế này, bạn nên sử dụng std::unique_ptr, std::shared_ptrhoặc std::weak_ptrcon trỏ thông minh hoặc tương đương boost nếu bạn không có C ++ 11. Dưới đây là tài liệu thư viện boost cho các con trỏ thông minh này.

Các ngữ nghĩa bản sao của auto_ptrkhông tương thích với các container.

Cụ thể, sao chép cái này auto_ptrsang cái khác không tạo ra hai đối tượng bằng nhau vì một đối tượng đã mất quyền sở hữu con trỏ.

Cụ thể hơn, sao chép một auto_ptrnguyên nhân khiến một trong các bản sao buông con trỏ. Những phần còn lại trong container không được xác định. Do đó, bạn có thể ngẫu nhiên mất quyền truy cập vào con trỏ nếu bạn lưu trữ auto_ptrstrong các thùng chứa.

Hai bài viết siêu xuất sắc về chủ đề này:

• Con trỏ thông minh - Cái gì, tại sao, cái nào?
• Chuyên gia của tuần # 25

Các thùng chứa STL cần có khả năng sao chép các mục bạn lưu trữ trong chúng và được thiết kế để mong muốn bản gốc và bản sao tương đương nhau. các đối tượng con trỏ tự động có một hợp đồng hoàn toàn khác, theo đó việc sao chép tạo ra sự chuyển giao quyền sở hữu. Điều này có nghĩa là các thùng chứa auto_ptr sẽ thể hiện hành vi lạ, tùy thuộc vào cách sử dụng.

Có một mô tả chi tiết về những gì có thể sai trong mục 8 STL (Scott Meyers) hiệu quả và cũng là một mô tả không chi tiết trong mục C ++ (Scott Meyers) hiệu quả 13.

STL container lưu trữ các bản sao của các mặt hàng chứa. Khi auto_ptr được sao chép, nó sẽ đặt ptr cũ thành null. Nhiều phương thức container bị phá vỡ bởi hành vi này.

Tiêu chuẩn C ++ 03 (ISO-IEC 14882-2003) cho biết trong khoản 20.4.5 đoạn 3:

[...] [ Lưu ý: [...] auto_ptr không đáp ứng các yêu cầu CopyConstructible và Assignable cho các thành phần bộ chứa Thư viện Chuẩn và do đó khởi tạo bộ chứa Thư viện Chuẩn với kết quả auto_ptr trong hành vi không xác định. - lưu ý cuối ]

Tiêu chuẩn C ++ 11 (ISO-IEC 14882-2011) nói trong phụ lục D.10.1 đoạn 3:

[...] Lưu ý: [...] Trường hợp auto_ptr đáp ứng các yêu cầu của MoveConstructible và MoveAssignable, nhưng không đáp ứng các yêu cầu của CopyConstructible và CopyAssignable. - lưu ý cuối]

Tiêu chuẩn C ++ 14 (ISO-IEC 14882-2014) cho biết trong phụ lục C.4.2 Phụ lục D: tính năng tương thích:

Thay đổi : Các mẫu lớp auto_ptr, unary_feft và binary_feft, các mẫu hàm Random_shuffle và các mẫu hàm (và các kiểu trả về của chúng) ptr_fun, mem_fun, mem_fun numf, bind1st và bind2nd không được xác định.
Đặt vấn đề : Thay thế bởi các tính năng mới.
Ảnh hưởng đến tính năng gốc : Mã C ++ 2014 hợp lệ sử dụng các mẫu lớp và mẫu hàm này có thể không được biên dịch trong Tiêu chuẩn quốc tế này.