c++ - 使用类型转换创建对 unique_ptr 中对象的引用

Question

我发现我仍然用 C 风格做很多令人尴尬的事情，所以我现在正试图通过减少对原始指针的使用来迎接新的千年。我有一个 vector unique_ptr<BaseClass> ，每个都指向派生类的一个对象。我试图找到一种很好的方法来引用派生类的一个对象。目前，我使用 .get() 来做到这一点。函数并将其转换为派生类。

但是，据我了解，.get()主要是为了与坚持使用原始指针的遗留代码进行交互，应该避免使用它。在 unique_ptr 中有另一个指向对象的指针如果可以避免，它似乎不是很好的风格。有没有办法在不使用 get 的情况下获取对派生类对象的引用？或者其他一些处理对象的方便方法？

这是一个简化的代码示例:

#include <iostream>
#include <vector>

class Fruit {
public:
    double size = 0;
    virtual ~Fruit() = default;
};

class Apple : public Fruit {
public:
    bool hasLeaf = false;
};

void doAppleStuff(std::vector<std::unique_ptr<Fruit> > &apples) {

    // assume we know that element [0] exists and it is definitely of type Apple
    auto apple = static_cast<Apple *> (apples[0].get());  // is there a better option?

    if (apple->hasLeaf) {
        std::cout << "We can leaf now" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "We are pitiably leafless" << std::endl;
    }
}

int main() {
    std::vector<std::unique_ptr<Fruit> > fruitVec;
    auto apple = new Apple;
    apple->hasLeaf = true;
    std::unique_ptr<Fruit> applePt(apple);
    fruitVec.push_back(std::move(applePt));
    doAppleStuff(fruitVec);
    return 0;
}

(我认为有可能使用 c++14 中的 make_unique 来缩短主函数)。

做这样的事情会是好的编码风格吗？

auto &apple = *static_cast<Apple *> (apples[0].get());

答案在 "Downcasting" unique_ptr<Base> to unique_ptr<Derived>概述了一种“转换”unique_ptr 的方法通过释放它并重新创建一个新的 unique_ptr到派生类，但这在这里似乎不适用，因为我真的不想弄乱唯一指针的 vector (除非我遗漏了什么)。

Answer 1

如果您知道指针是非nullptr，则更简单的转换是:

auto& apple = static_cast<Apple&>(*apples[0]);

此语法适用于所有支持 T& operator*() const 的智能指针(例如 std::unique_ptr、std::shared_ptr, boost::intrusive_ptr).

在多重继承情况下，from-base-reference-to-derived-reference 比 from-base-pointer-to-derived-pointer 更快，因为后者必须在向指针添加或减去偏移量之前始终检查 nullptr(以便 nullptr 在转换后变为 nullptr)，而引用不能是 nullptr，因此不需要运行时检查。