具有不完整类型的非共享智能指针答案

【问题标题】：A non-shared smart pointer with incomplete types具有不完整类型的非共享智能指针
【发布时间】：2012-01-30 09:26:18
【问题描述】：

是否有一个标准指针类（或 Boost），它是一个适用于不完整类型的非共享指针？我翻阅了 C++11 标准和 boost 库，但没有找到，但它似乎是一种非常有用的类型。

例如，我希望能够使用智能指针创建不透明类型。

  class A;
  wrap_ptr<A> some_func();
  void other_func( A const & );

A 是一种不透明类型，可用于多种功能。上述接口的用户只有一个不完整的 A 定义，但应该能够删除/重置指针。我知道上面可以用shared_ptr 完成，但是在这个特定的代码中我不希望有开销。 unique_ptr 具有正确的所有权语义，但不能使用不完整的类型。理论上，包装器应该只需要拥有指向删除器的指针的开销。

C++11 或 boost 库中是否有这种类型？

注意：我知道我可以轻松构建这种类型，但如果可能的话，我更喜欢标准类型。看起来它应该是一个基本的智能指针类型。

更新：unique_ptr 似乎不是一个好的选择。首先，语法开销将被抵消。其次，我不相信它可以安全地与自定义删除器一起使用。我会检查一下它是如何工作的。

【问题讨论】：

标签： c++ boost c++11 shared-ptr unique-ptr

【解决方案1】：

要清楚 unique_ptr ：它确实适用于不完整的类型，但如果你在这样的类的标题中使用它：

#include <memory>

class A;

class B
{

std::unique_ptr<A> m_a;

};

由于缺少删除器实现，它不会链接。有一个简单的解决方法：只需在 cpp 中定义宿主类的析构函数，即使它是空的或者应该是默认的！

// B.hpp
#include <memory>

class A;

class B
{
public:

    B();
    ~B();

private:

std::unique_ptr<A> m_a;

};

// B.cpp

B::B(){} // or =default; (if you have a compiler providing it)
B::~B(){} // or =default; (if you have a compiler providing it)

另外，请阅读我的问题的答案：Is std::unique_ptr<T> required to know the full definition of T?

也许看看 Herb Sutter 建议如何实现 pimpl idiom（暗示 unique_ptr 中的不完整类型）：http://herbsutter.com/gotw/_100/

【讨论】：

这不是我想要的用途。我想在函数的返回值中使用指针，在调用者永远看不到完整类型的地方。

【解决方案2】：

实际上，unique_ptr 可以处理不完整的类型，只要您指定自定义删除器即可。

然而，与shared_ptr相反，这实际上会影响其类型，因为自定义删除器是静态精确的（作为第二个模板参数）。

【讨论】：

虽然在技术上是正确的，但直接使用它在语法上是不友好的。你不能简单地做ptr_type( new T )，但是，假设你得到了正确的模板typedef，你必须做ptr_type( new T, T::~T )。
实际上，仔细观察unique_ptr 不能使用带状态的自定义删除器。 reset 函数不允许指定删除器，只有构造函数可以，因此 unique_ptr 的自定义删除方面被部分破坏。
不需要自定义deleter，只需要在unique_ptr的析构函数被调用时类型是完整的，也就是说你可以在持有的类完成后定义析构函数。
@Xeo：首先，析构函数对于移动赋值和reset也是必须的（我想不出任何其他方法）。其次，OP 不是在谈论延迟定义，而是在谈论不透明类型。在 C 语言中，这是客户端永远不会看到定义的典型情况。
@edA-qamort-ora-y：“实际上，仔细观察 unique_ptr 不能使用带有状态的自定义删除器。”不对。该标准明确表示它将保存删除器的副本（20.7.1.2.1，p12）。仅仅因为reset 不能重置删除器的值并不意味着该值未被使用。 reset 不使用删除器，因为删除器可以通过引用存储在 unique_ptrs 中。因此不能保证您能够更换它们。

【解决方案3】：

std::unique_ptr 可以处理这种情况，但不能使用默认删除器。你需要编写一个可以处理不完整类型的删除器，然后使用std::unique_ptr<A,MyDeleter>。

【讨论】：