c++ - 如何传递 unique_ptr 来设置我的对象的成员变量？

Question

我正在编写一个国际象棋应用程序。 Board 类包含一个Square 数组，每个方 block 可以容纳一个Piece。类型特定的类(Pawn、Rook 等)继承自 Piece。

为了实现这一点，Square 有一个指向特定Piece 的成员变量(它占用了那个Square)。

我遇到的问题是，当我尝试设置 Board 时，我无法将我创建的 unique_ptr 分配给成员变量广场。

下面是函数调用的一般流程:

void Board::setBoard()
{
    // White Pawn Placement
    std::unique_ptr<Piece> wp1 = std::make_unique<Pawn>(PAWN, WHITE);
    Board::setPiece("a2", wp1);
}

↓

Pawn::Pawn(Type t, Color c) : Piece(t, c) {}

↓

void Board::setPiece(const std::string &coords, std::unique_ptr<Piece> piece)
{
    squareMap[coords].setPiece(piece);
}

↓

void Square::setPiece(std::unique_ptr<Piece> piece)
{
    Square::piece = std::move(piece);
}

当我尝试在包含 Board::setPiece("a2", wp1);

的行进行编译时，我收到以下错误

error: call to implicitly-deleted copy constructor of 'std::unique_ptr<Piece>'

不用说，有点啰嗦。

网上有一些关于继承、抽象类、如何使用 unique_ptr 等的很好的文档，但我一直无法弄清楚所有这些东西是如何组合在一起的。

所以，问题:

如何创建一个对象，将其分配给一个 unique_ptr，然后使用该 unique_ptr 设置另一个对象的成员变量？

以下是每个类的头文件，以防万一。请原谅我的问题的长度。我已经尽可能地缩短了。

Board.hpp

class Board {
public:
    Board();
    void printBoard();
    Piece getPiece(const std::string &coords);
    void setPiece(const std::string &coords, std::unique_ptr<Piece> piece);
    ~Board();
    ...
};

Square.hpp

class Square
{
public:
    void setPiece(std::unique_ptr<Piece> piece);
    Piece* getPiece() const;
protected:
    std::unique_ptr<Piece> piece;
    ...
};

Piece.hpp

class Piece
{
public:
    Piece();
    Piece(Type, Color);
    virtual bool movePiece() = 0; // abstract class
protected:
    Color color;
    Type type;
    bool moved;
    ...
};

Pawn.hpp

class Pawn : public Piece
{
public:
    Pawn(Type t, Color c);
    bool movePiece() override;
};

Answer 1

问题是您在std::unique_ptr 对象按值 传递时没有使用std::move()，所以您正在尝试复制它们而不是移动它们。 std::unique_ptr 不能从中复制，只能从中移动，否则单一所有权语义将被破坏。这就是使 std::unique_ptr “唯一”的原因 - 一次只有 1 个 std::unique_ptr 可以引用内存中的给定对象。

尝试更像这样的东西:

class Pawn : public Piece
{
public:
    Pawn(Color c);
    ...
};

Pawn::Pawn(Color c) : Piece(PAWN, c) {}

class Square
{
public:
    ...

    // for accessing the current Piece without moving it around the Board
    // (for printing, drawing, etc)...
    const Piece* getPiece() const;

    // for moving Pieces around the Board...
    std::unique_ptr<Piece> setPiece(std::unique_ptr<Piece> piece);

    ...

protected:
    std::unique_ptr<Piece> piece;
    ...
};

const Piece* Square::getPiece() const
{
    return piece.get();
}

std::unique_ptr<Piece> Square::setPiece(std::unique_ptr<Piece> piece)
{
    std::unique_ptr<Piece> old = std::move(this->piece);
    this->piece = std::move(piece);
    return std::move(old);
}

class Board {
public:
    ...

    // for accessing a current Piece without moving it around the Board
    // (for printing, drawing, etc)...
    const Piece* getPiece(const std::string &coords) const;

    // for moving Pieces around the Board...
    std::unique_ptr<Piece> setPiece(const std::string &coords, std::unique_ptr<Piece> piece);

    ...

protected:
    std::map<std::string, Square> squareMap;
    ...
};

void Board::setBoard()
{
    ...

    // White Pawn Placement
    std::unique_ptr<Piece> wp1 = std::make_unique<Pawn>(WHITE);
    setPiece("a2", std::move(wp1));

    // or simply:
    //setPiece("a2", std::make_unique<Pawn>(WHITE));

    ...
}

const Piece* Board::getPiece(const std::string &coords) const
{
    auto iter = squareMap.find(coords);
    return (iter != squareMap.end())
        ? iter->second.getPiece()
        : nullptr;
}

std::unique_ptr<Piece> Board::setPiece(const std::string &coords, std::unique_ptr<Piece> piece)
{
    return squareMap[coords].setPiece(std::move(piece));
}

这允许 Square 维护当前分配给它的任何 Piece 的所有权，并且该所有权被转移 只有当一个新的 Piece 被分配时(例如，将捕获的 Piece 移动到另一个列表，当 Pawn 被提升时被回收).