指向多态类层次结构中派生类型的智能指针，编译错误

Question

考虑类的接口的以下框架。我正在介绍两种情况，一种使用shared_ptr<T>，另一种使用unique_ptr<T>。可实例化的用户定义类型是非模板。只有基本构造函数是模板化的，因为它需要知道派生类型来存储指向它的指针。我没有显示用于检查模板参数是否为父类的派生类型的标准库，以使代码更简单易读。

class Foo;

template<typename DerivedType>
class Base {
protected:
    std::shared_ptr<DerivedType> derived_ptr_{nullptr};
    Foo internal_object_{};
public:
    virtual ~Base() {};

    std::shard_ptr<DerivedType> derived_ptr() { return derived_ptr_; }
    Foo* { return &internal_object_; }

    virtual void initialize(/*.../*) = 0;
    virtual void create(/*...*/) = 0;
    virtual void copyTo(/*...*/) = 0;
    virtual void update(/*...*/) = 0;
    virtual void cleanup() = 0;

protected:
    Base() = default;
};

---

class Derived : public Base<class Derived> {
public:
    virtual ~Derived() = default;
    Derived() = default;

    virtual void initialize(/*.../*) override {/*...*/};
    virtual void create(/*...*/) override{
        /*...*/

        // After all creation is successful!
        derived_ptr_ = std::make_shared<Derived>(*this);
    };

    virtual void copyTo(/*...*/) override{/*...*/};
    virtual void update(/*...*/) override{/*...*/};
    virtual void cleanup() override{/*...*};
}

以上编译。我尚未针对链接或运行时进行过测试，但可以编译。

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[现在让我们考虑情况二，除了std::shared_ptr<T>的所有实例都被替换为std::unqiue_ptr<T>作为基类中的成员变量，getter以及智能指针的赋值或创建之外，其他所有内容都与上面的完全相同使用ptr = std::make_unique<T>(*this)。在Visual Studio 2017中std::unique_ptr<T>编译的情况下（将编译器语言标志设置为/std:c++latest会生成此编译器错误除外）：

注意：-我的项目中类的名称分别是Buffer和VertexBuffer。与您从上面的示例中看到的相比，这是唯一的主要区别之一。为了简单起见，我和他们将它们从名称空间中删除。我还删除了对模板参数的检查，以确保其参数类型是基类的派生类型。

1>------ Build started: Project: Force Engine, Configuration: Debug x64 ------
1>Buffer.cpp
1>c:\users\..\buffer.h(62): error C2440: '<function-style-cast>': cannot convert from 'VertexBuffer' to 'std::unique_ptr<BufferClassType,std::default_delete<_Ty>>'
1>        with
1>        [
1>            BufferClassType=VertexBuffer,
1>            _Ty=VertexBuffer
1>        ]
1>c:\users\...\buffer.h(62): note: No constructor could take the source type, or constructor overload resolution was ambiguous
1>Done building project "Force Engine.vcxproj" -- FAILED.
========== Build: 0 succeeded, 1 failed, 0 up-to-date, 0 skipped ==========

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我很好奇为什么在std::shared_ptr<T>情况下会编译，但在std::unique_ptr<T>情况下却无法编译。是什么导致它失败，如何解决此问题，并且有解决此问题的方法。我知道我可以使用std::shared_ptr并将其传递回需要它的调用者，但我并不特别希望此指针的“引用”计数。我希望父类（拥有）派生类的指针，同时提供一个接口，以允许外部调用者对其进行访问。在观察者的上下文中或可以选择创建自己的指针，但是永远不要成为对象的所有者。包含派生类实例的一个或多个类将拥有派生类本身，但不拥有其内部指针。此编译器错误是否与unique_ptr无法复制等事实有关？

Answer 1

std::make_unique<Derived>(*this)尝试复制构造Derived的实例。但是Derived是不可复制的，因为它的基类Base<Derived>是不可复制的，因为它的数据成员std::unique_ptr<DerivedType> derived_ptr_是不可复制的，因为std::unique_ptr是不可复制的。