c++ - 带有 unique_ptr 的工厂模式

Question

我有抽象类 Agent，很少有派生类:Predator、Prey 等。我想建立一个工厂，它给我 unique_ptr，我可以将其存储在基类的 vector 中。

问题是，当我有:

using creatorFunctionType = std::unique_ptr<Agent>(*)();

这部分没问题，但在 map 中我不能将 lambda 用于:

return std::make_unique<Predator>();

但是当我尝试使用模板时:

template <class T>
using creatorFunctionType = std::unique_ptr<T>(*)();

其余函数无法编译。我很确定，我错过了一些关于模板的重要信息，但不知道是什么。你能给我一些提示吗？

发布完整代码，可能会有帮助

代理工厂.h

#include "Interfaces/Agent.h"
#include "Enums.h"
#include <map>
#include <memory>

class AgentFactory
{
public:
    template <class T>
    using creatorFunctionType = std::unique_ptr<T>(*)();

    AgentFactory();
    std::unique_ptr<Agent> createAgent(Enums::AgentType agentType);
private:
    void registerAgentType(Enums::AgentType agentType, creatorFunctionType 
    creatorFunction);

    std::map<Enums::AgentType, creatorFunctionType> factoryRegister;
};

代理工厂.cpp

#include "AgentFactory.h"
#include "Predator.h"
#include "Prey.h"

AgentFactory::AgentFactory()
{
    registerAgentType(Enums::AgentType::Predator, []() { return         
    std::make_unique<Predator>(); });
    registerAgentType(Enums::AgentType::Prey, []() { return     
    std::make_unique<Prey>(); });
}

std::unique_ptr<Agent> AgentFactory::createAgent(Enums::AgentType 
agentType)
{
    if (auto it = factoryRegister.find(agentType); it != 
    factoryRegister.end()) {
        return it->second();
    }

    return nullptr;
}

void AgentFactory::registerAgentType(Enums::AgentType agentType, 
creatorFunctionType creatorFunction)
{
    factoryRegister.insert(std::pair<Enums::AgentType, 
    creatorFunctionType>(agentType, creatorFunction));
}

编译错误:

1>d:\predator-prey\predator-prey\agentfactory.h(15): error C2955: 'AgentFactory::creatorFunctionType': use of alias template requires template argument list
1>d:\predator-prey\predator-prey\agentfactory.h(10): note: see declaration of 'AgentFactory::creatorFunctionType'
1>d:\predator-prey\predator-prey\agentfactory.h(17): error C3203: 'creatorFunctionType': unspecialized alias template can't be used as a template argument for template parameter '_Ty', expected a real type
1>d:\predator-prey\predator-prey\agentfactory.cpp(14): error C2064: term does not evaluate to a function taking 0 arguments
1>d:\predator-prey\predator-prey\agentfactory.cpp(22): error C3203: 'creatorFunctionType': unspecialized alias template can't be used as a template argument for template parameter '_Ty2', expected a real type
1>d:\predator-prey\predator-prey\agentfactory.cpp(22): fatal error C1903: unable to recover from previous error(s); stopping compilation

Answer 1

当 creatorFunctionType定义为

using creatorFunctionType = std::unique_ptr<Agent>(*)();

creatorFunctionType是一个指向函数的指针，它期望返回 std::unique_ptr<Agent> 的函数.

但是，您的 lambda 表达式没有明确的返回类型，因此编译器将它们的返回类型推断为 std::unique_ptr<Predator>和 std::unique_ptr<Prey> ，分别基于他们的return声明。

非捕获 lambda 可以隐式转换为指向函数的指针，这正是您在这种情况下想要的，但是您的 lambda 不返回 std::unique_ptr<Agent> , 所以它们不能分配给 creatorFunctionType .类型根本不匹配。

您需要明确说明 lambda 的返回类型，以便它们匹配 creatorFunctionType 的正确签名期待，例如:

AgentFactory::AgentFactory()
{
    registerAgentType(Enums::AgentType::Predator,
        []() -> std::unique_ptr<Agent> { return std::make_unique<Predator>(); }
    );
    registerAgentType(Enums::AgentType::Prey,
        []() -> std::unique_ptr<Agent> { return std::make_unique<Prey>(); }
    );
}

使用上面的代码，lambdas 现在将返回 std::unique_ptr<Agent> , 满足什么 creatorFunctionType期望。和 return语句仍然按原样工作，因为 std::unique_ptr<T>可以用 std::unique_ptr<U> 初始化只要U源自 T ，自 Predator 以来在您的情况下是正确的和 Prey派生自 Agent .