无法迭代其元素包含 uniq_ptr 的地图

Question

以下代码无法编译：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <map>

struct HaveUniq {
    std::unique_ptr<int> uniq;
};

void print_hus(const std::map<int, HaveUniq>& hus) {
    for (const std::pair<int, HaveUniq>& p: hus)
        std::cout << *p.second.uniq << std::endl;
}

int main() {
    std::map<int, HaveUniq> hus;
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        hus[i].uniq = std::unique_ptr<int>(new int(i));
    print_hus(hus);
}

出现以下错误：

uniq_wtf.cpp: In function ‘void print_hus(const std::map<int, HaveUniq>&)’:
uniq_wtf.cpp:10:42: error: invalid initialization of reference of type 
‘const std::pair<int, HaveUniq>&’ from expression of type
‘const std::pair<const int, HaveUniq>’
for (const std::pair<int, HaveUniq>& p: hus)

因此，它尝试迭代值而不是常量引用，并且它不能将这些值强制转换为引用。

很明显，具有 unique_ptr 作为其字段之一的对象不能具有默认的复制构造函数。但如果我理解正确的话，遍历地图不涉及复制，所以这应该不是问题。还是地图迭代器实际上复制了值？为什么它会在将值强制转换为引用时出现问题？

顺便说一下，如果将 unique_ptr 替换为简单整数，并且如果将地图替换为 std::array，则代码有效。

Answer 1

编译错误很明显。 std::map::value_type 实际上是 std::pair<const Key, Value>，所以只有这样才能使您的代码正常工作：

for (const std::pair<const int, HaveUniq>& p: hus)

或者只是

for (const auto& p : hus)

Live example

Answer 2

ForEveR 的回答显示了如何解决您的问题，但它并没有完全解释 为什么 您首先遇到了这个问题。事情是，它只发生在 unique_ptr。因此，让我们进一步研究一下。我写了这个测试程序：

#include <map>
#include <string>
#include <memory>

struct Foo { std::string bar; };
struct Bar { std::unique_ptr<int> bar; };

int main()
{
  std::map<int, Foo> mfoo;
  mfoo[23] = Foo { "foo" };
  for (const auto& foo : mfoo) { }
  for (const std::pair<const int, Foo>& foo : mfoo) { }
  for (const std::pair<int, Foo>& foo : mfoo) { }

  std::map<int, Bar> mbar;
  mbar[23].bar = std::unique_ptr<int>(new int(42));
  for (const auto& bar : mbar) { }
  for (const std::pair<const int, Bar>& bar : mbar) { }
  for (const std::pair<int, Bar>& bar : mbar) { }       // <-- FAILS

  return 0;
}

一切正常，但如您的示例所示，只有标记的行失败。就我而言，编译器错误虽然更有帮助：

$ g++ -std=c++11 -o test test.cpp
test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:20:41: error: invalid user-defined conversion from ‘std::pair<const int, Bar>’ to ‘const std::pair<int, Bar>&’ [-fpermissive]
   for (const std::pair<int, Bar>& bar : mbar) { }
                                         ^
In file included from /usr/include/c++/4.8/bits/stl_algobase.h:64:0,
                 from /usr/include/c++/4.8/bits/stl_tree.h:61,
                 from /usr/include/c++/4.8/map:60,
                 from test.cpp:1:
/usr/include/c++/4.8/bits/stl_pair.h:150:12: note: candidate is: constexpr std::pair<_T1, _T2>::pair(std::pair<_U1, _U2>&&) [with _U1 = const int; _U2 = Bar; <template-parameter-2-3> = void; _T1 = int; _T2 = Bar] <near match>
  constexpr pair(pair<_U1, _U2>&& __p)
            ^
/usr/include/c++/4.8/bits/stl_pair.h:150:12: note:   no known conversion for argument 1 from ‘std::pair<const int, Bar>’ to ‘std::pair<const int, Bar>&&’
test.cpp:20:41: error: cannot bind ‘std::pair<const int, Bar>’ lvalue to ‘std::pair<const int, Bar>&&’
   for (const std::pair<int, Bar>& bar : mbar) { }
                                         ^
In file included from /usr/include/c++/4.8/bits/stl_algobase.h:64:0,
                 from /usr/include/c++/4.8/bits/stl_tree.h:61,
                 from /usr/include/c++/4.8/map:60,
                 from test.cpp:1:
/usr/include/c++/4.8/bits/stl_pair.h:150:12: error:   initializing argument 1 of ‘constexpr std::pair<_T1, _T2>::pair(std::pair<_U1, _U2>&&) [with _U1 = const int; _U2 = Bar; <template-parameter-2-3> = void; _T1 = int; _T2 = Bar]’
  constexpr pair(pair<_U1, _U2>&& __p)

我们可以从中收集到什么：因为请求的类型 std::pair<int, Bar> 不完全匹配具有 [=14 的实际返回类型=]int，需要创建一个副本。它不能用 unique_ptr.

做到这一点

这就是为什么我们抱怨编译器无法将 pair 绑定到 lvalue。

无法迭代其元素包含 uniq_ptr 的地图

Cannot iterate over map whose elements hold a uniq_ptr

c++

unique-ptr

c++11