C++ 独特的ptr和转发声明：编写工厂函数的正确方法

最近我学习了智能PTR，我正在尝试编写一个返回唯一PTR的工厂函数。阅读了几篇关于将创建时间与显式定义的ctor和dtor放在同一个cpp文件中的文章后，我认为我可以这样做：

// factory.hpp

struct Foo;

std::unique_ptr<Foo> create();

但是我得到了不完整的类型错误。然后经过几个小时的网络搜索和实验， 我意识到我甚至不能这样做：

这里有一个经典的独特的\u ptr Pimpl习惯用法

// A.hpp

struct B;

struct A {
    A();
    ~A();
    unique_ptr<B> b;
};

#包括“A.hpp”
int main（）{
A；//这很好，因为我们正确地执行了Pimpl。
//现在，我不能这么做。
auto b=std:：move（a.b）；//当编译器实例化
std:：unique_ptr
的析构函数时，编译器必须找到
Foo:：~Foo（）
并调用它。这意味着
Foo
必须是
std:：unique_ptr
被销毁点的完整类型

这个代码很好：

struct Foo;

std::unique_ptr<Foo> create();

您似乎正在使用
std:：unique\u ptr
正确地实现pimpl。您必须在
B
完成的位置（在cpp文件中）定义
A:：~A（）
。您必须定义
A:：A（）
位于同一位置，因为如果要分配内存并调用其构造函数，则必须完成
B

所以这很好：

// a.hpp

struct A {
  A();
  ~A();

private:
  struct B;
  std::unique_ptr<B> b;
};

// a.cpp

struct A::B {
  // ...  
};

A::A()
  : b{std::make_unique<B>()} {}

A::~A() = default;

这到底是怎么回事

我们正在构建一个
std:：unique_ptr
来初始化
b
b
是一个局部变量，这意味着它的析构函数将在作用域的末尾被调用
当实例化
std:：unique_ptr
的析构函数时，
B
必须是完整类型
B
是不完整的类型，因此我们无法销毁
B
好的，如果
B
是不完整的类型，那么您不能传递
std:：unique_ptr
。这个限制是有意义的。pimpl表示“指向实现的指针”。外部代码访问
A
的实现没有意义，因此
A:：b
应该是私有的。如果必须访问
A:：b
，则这不是pimpl，这是其他内容

如果您确实必须访问
A:：b
，同时隐藏
b
的定义，那么有一些解决方法

std：：shared_ptr
。这会以多态方式删除对象，这样在实例化
std：：shared_ptr
的析构函数时，
B
不需要是完整类型。它没有
std：：unique_ptr
那么快，我个人更喜欢避免
std：：shared_ptr
，除非绝对必要

std:：unique_ptr
。类似于
std:：shared_ptr
删除对象的方式。函数指针传递给负责删除的构造。这会产生不必要地携带函数指针的开销

std:：unique_ptr
。这是最快的解决方案。但是，如果您有多个pimpl（但不是真正的pimpl）类，这可能会有点烦人，因为您无法定义模板。您可以这样做：

// a.hpp

struct DeleteB {
  void operator()(B *) const noexcept;
};

// a.cpp

void DeleteB::operator()(B *b) const noexcept {
  delete b;
}

定义自定义删除程序可能是最好的选择，但如果我是你，我会找到一种方法来避免从类外访问实现细节。
你在factory.hpp中声明了
create
，然后定义了
create
（作为非内联函数）在foo.hpp中。发生了什么？@Kerndog73抱歉，这是一个打字错误。经过编辑。应该是一个cpp文件。谢谢你的回答。我同意你关于避免
shared\u ptr
和不必要的函数指针的意见。所以总结一下，如果我不想包含类原型，我必须提供一个自定义的删除器。最好的方法是使用functor喜欢你的
DeleteB
。还有一个后续问题，函子的情况不会产生任何额外的空间，对吗？@TerryTsao是的。就是这样。另一个后续问题，对于函子的情况，与默认的DeleteB情况相比，它不会产生任何额外的空间或时间，我想得对吗？@TerryTsao是的。
DeleteB
require与
std:：default\u delete
相比，没有额外的空间或时间。事实上，
std:：default\u delete
的定义非常相似。
#include "A.hpp"


int main() {
    A a;   // this is fine since we are doing the Pimpl correctly.

    // Now, I can't do this.
    auto b = std::move(a.b);   // <--- Can't do this.

    return 0;
}

struct Foo;

std::unique_ptr<Foo> create();

#include "foo.hpp"

std::unique_ptr<Foo> create();

// a.hpp

struct A {
  A();
  ~A();

private:
  struct B;
  std::unique_ptr<B> b;
};

// a.cpp

struct A::B {
  // ...  
};

A::A()
  : b{std::make_unique<B>()} {}

A::~A() = default;

int main() {
  A a;
  auto b = std::move(a.b);
}

// a.hpp

struct DeleteB {
  void operator()(B *) const noexcept;
};

// a.cpp

void DeleteB::operator()(B *b) const noexcept {
  delete b;
}