Posso listar e inicializar um vetor do tipo apenas de movimentação?


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Se eu passar o código a seguir por meio de meu instantâneo GCC 4.7, ele tentará copiar os unique_ptrs para o vetor.

#include <vector>
#include <memory>

int main() {
    using move_only = std::unique_ptr<int>;
    std::vector<move_only> v { move_only(), move_only(), move_only() };
}

Obviamente, isso não pode funcionar porque std::unique_ptrnão é copiável:

erro: uso da função excluída 'std :: unique_ptr <_Tp, _Dp> :: unique_ptr (const std :: unique_ptr <_Tp, _Dp> &) [com _Tp = int; _Dp = std :: default_delete; std :: unique_ptr <_Tp, _Dp> = std :: unique_ptr] '

O GCC está correto ao tentar copiar os ponteiros da lista de inicializadores?


O Visual Studio e o clang têm o mesmo comportamento
Jean-Simon Brochu

Respostas:


46

A sinopse de <initializer_list>em 18.9 deixa razoavelmente claro que os elementos de uma lista de inicializadores são sempre passados ​​por referência const. Infelizmente, não parece haver nenhuma maneira de usar a semântica de movimento nos elementos da lista de inicializadores na revisão atual da linguagem.

Especificamente, temos:

typedef const E& reference;
typedef const E& const_reference;

typedef const E* iterator;
typedef const E* const_iterator;

const E* begin() const noexcept; // first element
const E* end() const noexcept; // one past the last element

4
Considere o idioma <T> descrito em cpptruths ( cpptruths.blogspot.com/2013/09/… ). A idéia é determinar lvalue / rvalue em tempo de execução e então chamar move ou copy-construction. em <T> detectará rvalue / lvalue mesmo que a interface padrão fornecida por initializer_list seja uma referência const.
Sumant

3
@Sumant Não me parece tão "idiomático": não é, em vez disso, UB puro? como não apenas o iterador, mas também os próprios elementos subjacentes const, que não podem ser descartados em um programa bem formado.
sublinhado_d

62

Edit: Já que @Johannes não parece querer postar a melhor solução como uma resposta, eu simplesmente farei isso.

#include <iterator>
#include <vector>
#include <memory>

int main(){
  using move_only = std::unique_ptr<int>;
  move_only init[] = { move_only(), move_only(), move_only() };
  std::vector<move_only> v{std::make_move_iterator(std::begin(init)),
      std::make_move_iterator(std::end(init))};
}

Os iteradores retornados por std::make_move_iteratormoverão o elemento apontado ao serem desreferenciados.


Resposta original: vamos utilizar um pequeno tipo auxiliar aqui:

#include <utility>
#include <type_traits>

template<class T>
struct rref_wrapper
{ // CAUTION - very volatile, use with care
  explicit rref_wrapper(T&& v)
    : _val(std::move(v)) {}

  explicit operator T() const{
    return T{ std::move(_val) };
  }

private:
  T&& _val;
};

// only usable on temporaries
template<class T>
typename std::enable_if<
  !std::is_lvalue_reference<T>::value,
  rref_wrapper<T>
>::type rref(T&& v){
  return rref_wrapper<T>(std::move(v));
}

// lvalue reference can go away
template<class T>
void rref(T&) = delete;

Infelizmente, o código direto aqui não funcionará:

std::vector<move_only> v{ rref(move_only()), rref(move_only()), rref(move_only()) };

Já que o padrão, por qualquer motivo, não define um construtor de cópia de conversão como este:

// in class initializer_list
template<class U>
initializer_list(initializer_list<U> const& other);

O initializer_list<rref_wrapper<move_only>>criado por brace-init-list ( {...}) não será convertido para o initializer_list<move_only>que vector<move_only>leva. Portanto, precisamos de uma inicialização em duas etapas aqui:

std::initializer_list<rref_wrapper<move_only>> il{ rref(move_only()),
                                                   rref(move_only()),
                                                   rref(move_only()) };
std::vector<move_only> v(il.begin(), il.end());

1
Ah ... esse é o análogo de rvalue std::ref, não? Talvez deva ser chamado std::rref.
Kerrek SB

17
Agora, acho que isso não deve ser deixado sem ser mencionado em um comentário :) move_only m[] = { move_only(), move_only(), move_only() }; std::vector<move_only> v(std::make_move_iterator(m), std::make_move_iterator(m + 3));.
Johannes Schaub - litb

1
@Johannes: Às vezes, são as soluções simples que me escapam. Embora eu deva admitir, eu não me incomodei com esses move_iteratorainda.
Xeo

2
@Johannes: Além disso, por que isso não é uma resposta? :)
Xeo

1
@JohanLundberg: Eu consideraria isso um problema de QoI, mas não vejo por que não poderia fazer isso. O stdlib do VC ++, por exemplo, despacha de tag com base na categoria do iterador e usa std::distancepara iteradores avançados ou melhores e std::move_iteratoradapta a categoria do iterador subjacente. De qualquer forma, solução boa e concisa. Postá-lo como uma resposta, talvez?
Xeo

10

Como mencionado em outras respostas, o comportamento do std::initializer_listé segurar objetos por valor e não permitir movimentação para fora, então isso não é possível. Aqui está uma possível solução alternativa, usando uma chamada de função em que os inicializadores são fornecidos como argumentos variáveis:

#include <vector>
#include <memory>

struct Foo
{
    std::unique_ptr<int> u;
    int x;
    Foo(int x = 0): x(x) {}
};

template<typename V>        // recursion-ender
void multi_emplace(std::vector<V> &vec) {}

template<typename V, typename T1, typename... Types>
void multi_emplace(std::vector<V> &vec, T1&& t1, Types&&... args)
{
    vec.emplace_back( std::move(t1) );
    multi_emplace(vec, args...);
}

int main()
{
    std::vector<Foo> foos;
    multi_emplace(foos, 1, 2, 3, 4, 5);
    multi_emplace(foos, Foo{}, Foo{});
}

Infelizmente multi_emplace(foos, {});falha, pois não pode deduzir o tipo de {}, portanto, para que os objetos sejam construídos por padrão, você deve repetir o nome da classe. (ou usar vector::resize)


4
A expansão recursiva do pacote poderia ser substituída pelo hack do operador da vírgula array fictício, para salvar algumas linhas de código
MM

0

Usando truque de Johannes Schaub std::make_move_iterator()com std::experimental::make_array(), você pode usar uma função auxiliar:

#include <memory>
#include <type_traits>
#include <vector>
#include <experimental/array>

struct X {};

template<class T, std::size_t N>
auto make_vector( std::array<T,N>&& a )
    -> std::vector<T>
{
    return { std::make_move_iterator(std::begin(a)), std::make_move_iterator(std::end(a)) };
}

template<class... T>
auto make_vector( T&& ... t )
    -> std::vector<typename std::common_type<T...>::type>
{
    return make_vector( std::experimental::make_array( std::forward<T>(t)... ) );
}

int main()
{
    using UX = std::unique_ptr<X>;
    const auto a  = std::experimental::make_array( UX{}, UX{}, UX{} ); // Ok
    const auto v0 = make_vector( UX{}, UX{}, UX{} );                   // Ok
    //const auto v1 = std::vector< UX >{ UX{}, UX{}, UX{} };           // !! Error !!
}

Veja ao vivo Coliru.

Talvez alguém possa alavancar std::make_array()o truque para permitir make_vector()fazer suas coisas diretamente, mas não vi como (mais precisamente, tentei o que achei que deveria funcionar, falhei e segui em frente). Em qualquer caso, o compilador deve ser capaz de embutir a matriz na transformação do vetor, como o Clang faz com o O2 ativado GodBolt.


-1

Como foi apontado, não é possível inicializar um vetor do tipo move-only com uma lista de inicializadores. A solução proposta originalmente por @Johannes funciona bem, mas eu tenho outra ideia ... E se nós não criarmos um array temporário e então movermos os elementos de lá para o vetor, mas usarmos posicionamentonew para inicializar este array já no lugar do bloco de memória do vetor?

Esta é minha função para inicializar um vetor de unique_ptr's usando um pacote de argumentos:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <make_unique.h>  /// @see http://stackoverflow.com/questions/7038357/make-unique-and-perfect-forwarding

template <typename T, typename... Items>
inline std::vector<std::unique_ptr<T>> make_vector_of_unique(Items&&... items) {
    typedef std::unique_ptr<T> value_type;

    // Allocate memory for all items
    std::vector<value_type> result(sizeof...(Items));

    // Initialize the array in place of allocated memory
    new (result.data()) value_type[sizeof...(Items)] {
        make_unique<typename std::remove_reference<Items>::type>(std::forward<Items>(items))...
    };
    return result;
}

int main(int, char**)
{
    auto testVector = make_vector_of_unique<int>(1,2,3);
    for (auto const &item : testVector) {
        std::cout << *item << std::endl;
    }
}

Essa é uma ideia terrível. O novo posicionamento não é um martelo, é uma ferramenta de grande precisão. result.data()não é um ponteiro para alguma memória aleatória. É um ponteiro para um objeto . Pense no que acontece com aquele pobre objeto quando você coloca um novo sobre ele.
R. Martinho Fernandes

Além disso, a forma de colocação da matriz new não é realmente utilizável stackoverflow.com/questions/8720425/…
R. Martinho Fernandes

@R. Martinho Fernandes: obrigado por apontar que a colocação de novos para matrizes não funcionaria. Agora entendo por que isso foi uma má ideia.
Gart de
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