我正在使用 pimpl-idiom std::unique_ptr：
class window {
window(const rectangle& rect);
private:
class window_impl; // defined elsewhere
std::unique_ptr<window_impl> impl_; // won't compile
};
但是，我在第 304 行中收到关于使用不完整类型的编译错误<memory>：
sizeof' ' 对不完整类型 'uixx::window::window_impl'的无效应用
据我所知，std::unique_ptr应该可以与不完整的类型一起使用。这是 libc++ 中的错误还是我在这里做错了什么？
以下是一些std::unique_ptr不完整类型的示例。问题在于破坏。
如果你使用 pimpl with unique_ptr，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的，它需要一个完整的声明foo::impl。
如果你有模板构造函数，那么即使你不构造impl_成员，你也会被搞砸：
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， usingunique_ptr也不起作用：
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。一种解决方法是：
class impl;
struct ptr_impl : std::unique_ptr<impl>
{
~ptr_impl(); // Implement (empty body) elsewhere
} impl_;
正如Alexandre C.所提到的，问题归结为window' 的析构函数被隐式定义在类型window_impl仍然不完整的地方。除了他的解决方案之外，我使用的另一个解决方法是在标头中声明一个 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;
}
请注意，使用自定义 Deleter 函数会排除使用std::make_unique（可从 C++14 获得），如已在此处讨论的那样。
使用自定义删除器
问题是unique_ptr<T>必须T::~T()在自己的析构函数、移动赋值运算符和unique_ptr::reset()成员函数中调用析构函数（仅）。但是，必须在几个 PIMPL 情况下（已经在外部类的析构函数和移动赋值运算符中）调用（隐式或显式）这些。
正如在另一个答案中已经指出的那样，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&&)和的操作移动unique_ptr::reset()到实际定义 pimpl 帮助器类的源文件中。
然而，这相当不方便，并且在某种程度上违背了 pimpl idoim 的观点。一个更简洁的解决方案可以避免使用自定义删除器，并且只将其定义移动到 pimple helper 类所在的源文件中。这是一个简单的例子：
// 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; }
除了单独的删除器类，您还可以将自由函数或static成员foo与 lambda 结合使用：
class foo {
struct pimpl;
struct deleter {
operator()(pimpl*) const;
};
std::unique_ptr<pimpl,deleter> m_pimpl;
};
可能您在使用不完整类型的类中的 .h 文件中有一些函数体。
确保在类窗口的 .h 中只有函数声明。window 的所有函数体都必须在 .cpp 文件中。对于 window_impl 也是如此......
顺便说一句，您必须在 .h 文件中显式添加 windows 类的析构函数声明。
但是您不能将空的 dtor 正文放入头文件中：
class window {
virtual ~window() {};
}
必须只是一个声明：
class window {
virtual ~window();
}
为了添加其他关于自定义删除器的回复，在我们的内部“实用程序库”中，我添加了一个帮助头来实现这种常见模式（std::unique_ptr类型不完整，只有某些 TU 知道，例如避免长编译时间或提供只是对客户的不透明句柄）。
它为此模式提供了通用的脚手架：调用外部定义的删除器函数的自定义删除器类，unique_ptr具有此删除器类的 a 的类型别名，以及用于在具有完整定义的 TU 中声明删除器函数的宏类型。我认为这有一些普遍的用处，所以这里是：
#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
可能不是最佳解决方案，但有时您可以使用shared_ptr代替。当然，这有点矫枉过正，但是……至于 unique_ptr，我可能还要再等 10 年，直到 C++ 标准制定者决定使用 lambda 作为删除器。
另一边。根据您的代码，可能会发生，在销毁阶段 window_impl 将不完整。这可能是未定义行为的原因。看到这个： 为什么，真的，删除一个不完整的类型是未定义的行为？
所以，如果可能的话，我会用虚拟析构函数为你的所有对象定义一个非常基础的对象。而且你几乎很好。您只需要记住，系统将为您的指针调用虚拟析构函数，因此您应该为每个祖先定义它。您还应该将继承部分中的基类定义为虚拟（有关详细信息，请参阅this）。
extern template使用std::unique_ptr<T>whereT是不完整类型的问题是unique_ptr需要能够删除T各种操作的实例。该类unique_ptr用于std::default_delete<T>删除实例。因此，在理想世界中，我们只需写
extern template class std::default_delete<T>;
以防止std::default_delete<T>被实例化。然后，声明
template class std::default_delete<T>;
在完成的地方T，将实例化模板。
这里的问题是default_delete实际上定义了不会被实例化的内联方法。所以，这个想法行不通。但是，我们可以解决这个问题。
首先，让我们定义一个不内联调用运算符的删除器。
/* --- opaque_ptr.hpp ------------------------------------------------------- */
#ifndef OPAQUE_PTR_HPP_
#define OPAQUE_PTR_HPP_
#include <memory>
template <typename T>
class opaque_delete {
public:
void operator() (T* ptr);
};
// Do not move this method into opaque_delete, or it will be inlined!
template <typename T>
void opaque_delete<T>::operator() (T* ptr) {
std::default_delete<T>()(ptr);
}
此外，为了便于使用，定义一个opaque_ptr与 结合unique_ptr的类型opaque_delete，并且类似于std::make_unique，我们定义make_opaque。
/* --- opaque_ptr.hpp cont. ------------------------------------------------- */
template <typename T>
using opaque_ptr = std::unique_ptr<T, opaque_delete<T>>;
template<typename T, typename... Args>
inline opaque_ptr<T> make_opaque(Args&&... args)
{
return opaque_ptr<T>(new T(std::forward<Args>(args)...));
}
#endif
该类型opaque_delete现在可以与extern template构造一起使用。这是一个例子。
/* --- foo.hpp -------------------------------------------------------------- */
#ifndef FOO_HPP_
#define FOO_HPP_
#include "opaque_ptr.hpp"
class Foo {
public:
Foo(int n);
void print();
private:
struct Impl;
opaque_ptr<Impl> m_ptr;
};
// Do not instantiate opaque_delete.
extern template class opaque_delete<Foo::Impl>;
#endif
由于我们阻止opaque_delete实例化此代码，因此编译时不会出错。为了让链接器满意，我们opaque_delete在我们的foo.cpp.
/* --- foo.cpp -------------------------------------------------------------- */
#include "foo.hpp"
#include <iostream>
struct Foo::Impl {
int n;
};
// Force instantiation of opaque_delete.
template class opaque_delete<Foo::Impl>;
其余方法可以如下实现。
/* --- foo.cpp cont. -------------------------------------------------------- */
Foo::Foo(int n)
: m_ptr(new Impl)
{
m_ptr->n = n;
}
void Foo::print() {
std::cout << "n = " << m_ptr->n << std::endl;
}
这种解决方案的优点是，一旦opaque_delete定义，所需的样板代码就相当小。