unique_ptr自定義指針類型：* get（）和operator *（）給出不同的輸出

Question

根據cppreference調用std::unique_ptr::operator*()相當於調用*(std::unique_ptr::get())。

但是我得到不同的結果這兩個調用。這裏是我的代碼：

#include <iostream> 
#include <string> 
#include <memory> 

#include <fcntl.h> 
#include <unistd.h> 

struct file_descriptor 
{ 
private: 
    struct closer; 

public: 
    typedef int handle_type; 
    typedef closer closer_type; 

    constexpr static handle_type kInvalidHandle = -1; 

public: 
    file_descriptor(int handle = kInvalidHandle) : handle_{ handle } { } 
    file_descriptor(std::nullptr_t) : file_descriptor{ } { } 

    operator int&() { return handle_; } 
    operator int() const { return handle_; } 

    int& operator*() { return static_cast<int&>(*this); } 
    int operator*() const { return static_cast<int>(*this); } 

    bool operator==(const file_descriptor& other) const 
    { return (handle_ == other.handle_); } 

    bool operator!=(const file_descriptor& other) const 
    { return !(*this == other); } 

private: 
    struct closer 
    { 
    typedef file_descriptor pointer; 

    void operator()(pointer handle) const 
    { ::close(*handle); } 
    }; 

    int handle_; 
}; 

using unique_file_ptr = std::unique_ptr<typename file_descriptor::handle_type, 
             typename file_descriptor::closer_type>; 

unique_file_ptr managed_open(const std::string& path) 
{ 
    return { ::open(path.c_str(), O_RDWR), { } }; 
} 

int main(int, char**) 
{ 
    auto handle = managed_open("/dev/random"); 
    std::cout << "*handle  : " << *handle << std::endl; 
    std::cout << "*handle.get(): " << *handle.get() << std::endl; 
} 

我的輸出（實時輸出here）：

*handle  : 4198400 
*handle.get(): 3 

請注意*handle.get()返回正確的值，而*handle沒有。

爲什麼我會得到不同的結果？

Answer 1

這是發生了什麼。 unique_ptr<T, D>::get()返回D::pointer - 在你的情況下，從int句柄構造的臨時file_descriptor。然後它的operator*調用它的operator int&，它返回對該臨時內存儲的handle_的引用。

當您直接致電*handle.get()時，它產生的int&引用在臨時死亡之前使用。

但是，如果您撥打*handle，您可以撥打handle.operator*()，然後撥打handle.get()。的operator*的執行情況，一切都擴大了，變成這樣的事情：

int& operator*() { 
    file_descriptor temp(internal_pointer_); 
    int& result = temp.handle_; 
    return result; 
} 

該函數返回一個臨時的成員的引用。臨時支架處臨時死亡，並且參考變得懸空，於是程序展示在其生命週期結束後訪問對象時觸發的未定義行爲。

Answer 2

我建議你重新考慮解決方案。這裏有一個可靠的方法來處理它：

#include <iostream> 
#include <string> 
#include <memory> 
#include <stdexcept> 
#include <utility> 

#include <fcntl.h> 
#include <unistd.h> 

struct managed_file { 
    managed_file() noexcept {}; 
    managed_file(const std::string& path) 
    : _handle { ::open(path.c_str(), O_RDWR) } 
    { 
     if (_handle == -1) { 
      throw std::runtime_error { std::string { "failed to open file " } + path }; 
     } 
    } 

    managed_file(const managed_file&) = delete; 
    managed_file(managed_file&& other) noexcept 
    : _handle { other._handle } 
    { 
     other._handle = -1; 
    } 

    managed_file& operator=(const managed_file&) = delete; 
    managed_file& operator=(managed_file&& other) noexcept { 
     managed_file tmp { std::move(other) }; 
     using std::swap; 
     swap(_handle, other._handle); 
     return *this; 
    } 

    virtual ~managed_file() noexcept 
    { 
     close(); 
    } 

    void close() noexcept { 
     if (_handle != -1) { 
      ::close(_handle); 
      _handle = -1; 
     } 
    } 

    const int& operator*() const noexcept { 
     return _handle; 
    } 

private: 
    int _handle = -1; 
}; 

managed_file managed_open(const std::string& path) 
{ 
    return managed_file { path }; 
} 

using namespace std; 

int main(int, char**) 
{ 

    cout << "opening" << endl; 
    auto handle = managed_open("/dev/random"); 

    cout << "checking" << endl; 
    std::cout << "*handle  : " << *handle << std::endl; 
}