如何在初始化列表中初始化共享公共指针的const数据成员？

我们有一个Bar类，包含两个数据成员a和b，分别指向A类型的对象。A类型有一个shared_ptr<int>类型的数据成员i。

当前代码中，为了让Bar的a和b共享同一个指针i，我在Bar里新增了一个共享指针成员_i。但我想知道，有没有办法在初始化列表中初始化a和b时，直接共享同一个中间指针i，而不需要额外添加这个类成员？

#include <memory>

using namespace std;

struct A {
    const shared_ptr<int> i;

    explicit A(const shared_ptr<int> &i): i(i) {}
};

struct Bar {
    const shared_ptr<int> _i;
    const unique_ptr<A> a;
    const unique_ptr<A> b;

    explicit Bar(const int &i):
            _i(make_shared<int>(i)),
            a(make_unique<A>(_i)),
            b(make_unique<A>(_i)) {}
};

当然可以做到，这里提供几种不依赖额外类成员的实现方式：

方法一：复用已初始化对象的shared_ptr #

利用类成员的声明顺序（而非初始化列表顺序），先初始化a并创建共享指针，再让b直接复用a中的i：

#include <memory>

using namespace std;

struct A {
    const shared_ptr<int> i;

    explicit A(const shared_ptr<int> &i): i(i) {}
};

struct Bar {
    // 注意：a的声明必须在b之前
    const unique_ptr<A> a;
    const unique_ptr<A> b;

    explicit Bar(const int &val):
            a(make_unique<A>(make_shared<int>(val))),
            b(make_unique<A>(a->i)) {}
};

方法二：使用私有辅助构造函数（更安全，不依赖成员顺序） #

如果不想依赖成员声明顺序，可以新增一个私有构造函数，将共享指针作为参数传入，外部构造函数负责创建这个临时指针：

#include <memory>

using namespace std;

struct A {
    const shared_ptr<int> i;

    explicit A(const shared_ptr<int> &i): i(i) {}
};

struct Bar {
    const unique_ptr<A> a;
    const unique_ptr<A> b;

    explicit Bar(const int &val) : Bar(make_shared<int>(val)) {}
private:
    // 私有构造函数接收已创建的共享指针
    explicit Bar(const shared_ptr<int>& sp) :
            a(make_unique<A>(sp)),
            b(make_unique<A>(sp)) {}
};

注意事项 #

• 方法一中必须保证a的声明顺序在b之前，否则初始化b时a尚未构造完成，访问a->i会触发未定义行为。
• 方法二的实现更清晰，也避免了对成员顺序的依赖，是更推荐的写法。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Max Wong