Question

我遇到了一个小问题，我现在还不明白，也无法找到解释。我读到了如何在PIMPL习语中使用std :: unique_ptr并且它有效但不是在一个奇怪的情况下，这当然发生在我身上。

最简单 - 我将展示一个简单的代码示例，它可以重现问题（使用VS2017社区进行编译）。

header.h ##

Forward类的前向声明，以及具有返回unique_ptr的虚函数的模板类TestForward。

class Forward;
using TestUniquePtr = std::unique_ptr<Forward>;
TestUniquePtr make_ptr();

template<int a>
class TestForward {

public:
    virtual TestUniquePtr foo();
};

template<int a>
TestUniquePtr TestForward<a>::foo() {
    return make_ptr();
}

forward.h

#include "header.h"
#include <iostream>

class Forward {
public:
    ~Forward() {
        std::cout << "HAAA" << std::endl;
    }
};

forward.cpp

#include "forward.h"

TestUniquePtr make_ptr() {
    return TestUniquePtr{ new Forward };
}

的main.cpp

由于'无法删除不完整类型'而无法编译的文件。请注意，此处甚至没有调用函数foo。那么编译器应该尝试在这个单元中编译这个函数？如果此函数不是虚函数或TestForward不是模板 - 它可以工作。

#include "header.h"

int main (int argc, char *argv[]) {
    TestForward<3> a;
    return 0;
}

我知道如何解决这个问题 - 通过定义我的不是模板的删除器，并在forward.cpp中编写它的定义但是...我认为这应该有效，所以请帮我找出为什么模板+虚拟化它不工作:(

Answer 1

这里有很多事情，所有人都在一起玩这个错误...

首先，请考虑一下：C ++标准说如果你这样做：

struct Incomplete;
void foo(Incomplete* p) { delete p; }

这是合法的，但是如果Incomplete的完整定义变成了一个非平凡的析构函数，那么程序就会有不确定的行为。我认为这仅仅是为了兼容早期的C类C ++程序。

因此，为了提高程序的安全性，unique_ptr的默认删除器使用“安全删除”，即无法为不完整类型编译的删除。这意味着unique_ptr析构函数的实例化必须知道指向类的完整定义。

在您的程序中，任何使用TestUniquePtr析构函数的代码都必须知道Forward的完整定义。

TestForward::foo使用析构函数。 make_ptr返回一个对象。 foo move-从此对象构造自己的返回值，然后销毁源。（在实际生成的代码中，这很可能是通过返回值优化来优化的，但是如果没有它，代码仍然必须有效。）

使用TestForward<3>::foo的地点/原因是什么？好吧，因为它是虚拟的，所以必须在实例化类的vtable时实例化它。并且因为它是模板实例化，所以无论在何处调用构造函数，都会实例化vtable（因为构造函数需要将vtable指针写入对象）。并在main中调用构造函数。

如果foo不是虚拟的，则无需实例化它。如果TestForward不是模板，我猜你会将foo放入一些单独的源文件而不是标题中，因此main没有显示错误。

那你怎么解决这个问题？

在典型的Pimpl上下文中，您可以通过严格控制实例化unique_ptr的析构函数来解决此问题。您显式声明了接口类的析构函数，并将该定义放入已知impl类定义的源文件中。

但是，如果您想将unique_ptr作为不透明句柄分发给不完整的类，则需要替换默认删除器。

// header.h
class Forward;
struct ForwardDeleter {
  void operator ()(Forward* ptr);
};
using TestUniquePtr = std::unique_ptr<Forward, ForwardDeleter>;

// forward.cpp
class Forward { ... };
void ForwardDeleter::operator ()(Forward* ptr) { delete ptr; }

虚函数模板类中的std :: unique_ptr不完整类型错误

header.h ##

forward.h

forward.cpp

的main.cpp

1 个答案: