我正在使用std::unique_ptr丘疹成语:
class window {
window(const rectangle& rect);
private:
class window_impl; // defined elsewhere
std::unique_ptr<window_impl> impl_; // won't compile
};
然而，我得到了一个关于使用不完整类型的编译错误，在<memory>中的304行:
对不完整类型uixx::window::window_impl的sizeof应用无效
据我所知，std::unique_ptr应该能够与不完整类型一起使用。这是一个错误在libc++或我在这里做错了什么?
当前回答
使用自定义删除器
问题是unique_ptr<T>必须在它自己的析构函数、它的move赋值操作符和unique_ptr::reset()成员函数中调用析构函数T::~T()。但是，在几种PIMPL情况下(已经在外部类的析构函数和move赋值操作符中)必须调用这些函数(隐式或显式)。
正如在另一个回答中已经指出的，避免这种情况的一种方法是将所有需要unique_ptr::~unique_ptr()、unique_ptr::operator=(unique_ptr&&)和unique_ptr::reset()的操作移动到实际定义pimpl helper类的源文件中。
然而，这是相当不方便的，在某种程度上违背了皮条客习俗的要点。一个更干净的解决方案是使用一个自定义删除器，只将它的定义移动到粉刺助手类所在的源文件中。这里有一个简单的例子:
// file.h
class foo
{
struct pimpl;
struct pimpl_deleter { void operator()(pimpl*) const; };
std::unique_ptr<pimpl,pimpl_deleter> m_pimpl;
public:
foo(some data);
foo(foo&&) = default; // no need to define this in file.cc
foo&operator=(foo&&) = default; // no need to define this in file.cc
//foo::~foo() auto-generated: no need to define this in file.cc
};
// file.cc
struct foo::pimpl
{
// lots of complicated code
};
void foo::pimpl_deleter::operator()(foo::pimpl*ptr) const { delete ptr; }
除了单独的delete类，你也可以使用foo的free函数或static成员:
class foo {
struct pimpl;
static void delete_pimpl(pimpl*);
using deleter = void(&)(pimpl*);
std::unique_ptr<pimpl,deleter> m_pimpl;
public:
foo(some data);
};
其他回答
下面是一些带有不完整类型的std::unique_ptr的例子。问题在于破坏。
如果你在unique_ptr中使用pimpl，你需要声明一个析构函数:
class foo
{
class impl;
std::unique_ptr<impl> impl_;
public:
foo(); // You may need a def. constructor to be defined elsewhere
~foo(); // Implement (with {}, or with = default;) where impl is complete
};
因为否则编译器会生成一个默认值，它需要为此完整地声明foo::impl。
如果你有模板构造函数，那么你就完蛋了，即使你不构造impl_成员:
template <typename T>
foo::foo(T bar)
{
// Here the compiler needs to know how to
// destroy impl_ in case an exception is
// thrown !
}
在命名空间范围内，使用unique_ptr也不能工作:
class impl;
std::unique_ptr<impl> impl_;
因为编译器必须知道如何销毁这个静态持续时间对象。解决方法是:
class impl;
struct ptr_impl : std::unique_ptr<impl>
{
~ptr_impl(); // Implement (empty body) elsewhere
} impl_;
正如Alexandre C.提到的，问题归结于window的析构函数隐式定义在window_impl类型仍然不完整的地方。除了他的解决方案，我使用的另一个解决方案是在头文件中声明一个Deleter函子:
// Foo.h
class FooImpl;
struct FooImplDeleter
{
void operator()(FooImpl *p);
};
class Foo
{
...
private:
std::unique_ptr<FooImpl, FooImplDeleter> impl_;
};
// Foo.cpp
...
void FooImplDeleter::operator()(FooImpl *p)
{
delete p;
}
注意，使用自定义delete函数排除了使用std::make_unique(从c++ 14可用)，正如这里已经讨论过的那样。
可能在类的.h文件中有一些使用不完全类型的函数体。
确保在.h for class窗口中只有函数声明。window的所有函数体必须在.cpp文件中。对于window_impl也是如此…
顺便说一句，你必须在你的.h文件中显式地为windows类添加析构函数声明。
但是你不能在头文件中放空的dtor主体:
class window {
virtual ~window() {};
}
肯定只是个宣言:
class window {
virtual ~window();
}
使用自定义删除器
问题是unique_ptr<T>必须在它自己的析构函数、它的move赋值操作符和unique_ptr::reset()成员函数中调用析构函数T::~T()。但是，在几种PIMPL情况下(已经在外部类的析构函数和move赋值操作符中)必须调用这些函数(隐式或显式)。
正如在另一个回答中已经指出的，避免这种情况的一种方法是将所有需要unique_ptr::~unique_ptr()、unique_ptr::operator=(unique_ptr&&)和unique_ptr::reset()的操作移动到实际定义pimpl helper类的源文件中。
然而，这是相当不方便的，在某种程度上违背了皮条客习俗的要点。一个更干净的解决方案是使用一个自定义删除器，只将它的定义移动到粉刺助手类所在的源文件中。这里有一个简单的例子:
// file.h
class foo
{
struct pimpl;
struct pimpl_deleter { void operator()(pimpl*) const; };
std::unique_ptr<pimpl,pimpl_deleter> m_pimpl;
public:
foo(some data);
foo(foo&&) = default; // no need to define this in file.cc
foo&operator=(foo&&) = default; // no need to define this in file.cc
//foo::~foo() auto-generated: no need to define this in file.cc
};
// file.cc
struct foo::pimpl
{
// lots of complicated code
};
void foo::pimpl_deleter::operator()(foo::pimpl*ptr) const { delete ptr; }
除了单独的delete类，你也可以使用foo的free函数或static成员:
class foo {
struct pimpl;
static void delete_pimpl(pimpl*);
using deleter = void(&)(pimpl*);
std::unique_ptr<pimpl,deleter> m_pimpl;
public:
foo(some data);
};
为了添加到对方的自定义删除器的回复，在我们的内部“实用程序库”中，我添加了一个helper头来实现这个通用模式(std::unique_ptr类型不完整，只有一些TU知道，例如，避免长编译时间或只提供一个不透明的客户端句柄)。
它为这种模式提供了通用的脚手架:一个调用外部定义的删除器函数的自定义删除器类，一个带有此删除器类的unique_ptr的类型别名，以及一个宏，用于在具有完整类型定义的TU中声明删除器函数。我认为这有一些普遍的用处，所以它是:
#ifndef CZU_UNIQUE_OPAQUE_HPP
#define CZU_UNIQUE_OPAQUE_HPP
#include <memory>
/**
Helper to define a `std::unique_ptr` that works just with a forward
declaration
The "regular" `std::unique_ptr<T>` requires the full definition of `T` to be
available, as it has to emit calls to `delete` in every TU that may use it.
A workaround to this problem is to have a `std::unique_ptr` with a custom
deleter, which is defined in a TU that knows the full definition of `T`.
This header standardizes and generalizes this trick. The usage is quite
simple:
- everywhere you would have used `std::unique_ptr<T>`, use
`czu::unique_opaque<T>`; it will work just fine with `T` being a forward
declaration;
- in a TU that knows the full definition of `T`, at top level invoke the
macro `CZU_DEFINE_OPAQUE_DELETER`; it will define the custom deleter used
by `czu::unique_opaque<T>`
*/
namespace czu {
template<typename T>
struct opaque_deleter {
void operator()(T *it) {
void opaque_deleter_hook(T *);
opaque_deleter_hook(it);
}
};
template<typename T>
using unique_opaque = std::unique_ptr<T, opaque_deleter<T>>;
}
/// Call at top level in a C++ file to enable type %T to be used in an %unique_opaque<T>
#define CZU_DEFINE_OPAQUE_DELETER(T) namespace czu { void opaque_deleter_hook(T *it) { delete it; } }
#endif
