如何操作包含`unique_ptr`的类的实例？

Question

我有一个如下所示的结构：

struct TreeNode
{
    int value;
    std::unique_ptr<TreeNode> left = nullptr, right = nullptr;
};

对于这样的树实现，我想使用unique_ptr 比使用shared_ptr 更好，对吧？

然后我在priority_queue中放了几个节点，比如这样：

bool operator<(const TreeNode& t1, const TreeNode& t2)
{
    return t1.value < t2.value;
}

...

std::priority_queue<TreeNode> nodes;

for(int i = 0; i < 10; i++)
{
    TreeNode node;
    node.value = i;
    nodes.push(node);
}

在那之后，unique_ptr 的问题出现在我必须做这样的事情时：

TreeNode n1 = nodes.top();
nodes.pop();
TreeNode n2 = nodes.top();
nodes.pop();

TreeNode node;
node.value = n1.value * n2.value;
node.left = std::unique_ptr<TreeNode>(new TreeNode(n1));
node.right = std::unique_ptr<TreeNode>(new TreeNode(n2));

此代码显然不起作用，但我想知道如何使其尽可能简单地工作。

我设法通过从 Internet 获得的 make_unique 实现做了一些事情，但这太临时了。我也尝试过使用std::move 和std::forward，但没有成功。

此外，我以后必须做这样的事情：

std::unique_ptr<TreeNode> root(new HuffmanTreeNode(my_root));

std::unique_ptr<TreeNode> current_node = node;

while(current_node)
{
    current_node = current_node->left;
}

再一次，它显然不起作用，但我不知道如何使它正常工作。 （算法也是废话，只是为了说明我的问题）

您能举个例子，告诉我如何在这里完成吗？也许有某种方法可以将unique_ptr 转换为shared_ptr，然后进行反向操作？

Answer 1

TreeNode 没有复制构造函数（因为隐式构造函数格式不正确，因为 left 和 right 不可复制）但它确实有一个隐式移动构造函数，它将移动 @987654324 @ 和 right 到新对象中。您有几个地方可以尝试复制：

std::priority_queue<TreeNode> nodes;

for(int i = 0; i < 10; i++)
{
    TreeNode node;
    node.value = i;
    nodes.push(node); // Attempts copy of node
}

// ...

TreeNode n1 = nodes.top(); // Attempts copy of nodes.top()
nodes.pop();
TreeNode n2 = nodes.top(); // Attempts copy of nodes.top()
nodes.pop();

TreeNode node;
node.value = n1.value * n2.value;
// The following two lines attempt to copy n1 and n2, respectively.
node.left = std::unique_ptr<TreeNode>(new TreeNode(n1));
node.right = std::unique_ptr<TreeNode>(new TreeNode(n2));

以下代码中还有其他一些地方，但你明白了。

请注意，您可以std::move()您自己的节点来解决错误：

std::priority_queue<TreeNode> nodes;

for(int i = 0; i < 10; i++)
{
    TreeNode node;
    node.value = i;
    // Use emplace to directly-construct the element in the queue.
    nodes.emplace(std::move(node));
}

// ...

// priority_queue<T>::top() gives us a const reference; we have to cast
// the const-ness away (which is legal in this case) to move from it.
// See http://stackoverflow.com/a/20149745/501250
TreeNode n1{std::move(const_cast<TreeNode &>(nodes.top()))};
nodes.pop();
TreeNode n2{std::move(const_cast<TreeNode &>(nodes.top()))};
nodes.pop();

TreeNode node;
node.value = n1.value * n2.value;
node.left = std::unique_ptr<TreeNode>(new TreeNode(std::move(n1)));
node.right = std::unique_ptr<TreeNode>(new TreeNode(std::move(n2)));