unique_ptr 的模板实例化和 pimpl 习语

Question

我读了 Howard Hinnant (Is std::unique_ptr<T> required to know the full definition of T?) and then this answer (How is a template instantiated?) 的这个回答，我只是在想。如果你有这样的 class

class Something {
    Something(); 
    ~Something();
    class Impl;
    std::unique_ptr<Impl> impl;
};

unique_ptr 将在编译 class 时实例化（我可以从上面的其他答案中看出）。那为什么以后不定义 class Impl 就可以了？实例化不需要 Impl 的析构函数存在吗？

注意以下是为了澄清我上面的问题。

我的想法是，当编译器检查 class Something 的定义时。它将看到嵌套的 class Impl 的声明，然后它会看到 unique_ptr<Impl> 的声明，然后在那个位置。它将用 Impl 实例化模板 unique_ptr。该实例化代码将包含对 Impl 的析构函数的调用。由于此时我们的代码包含对不完整 class 的析构函数的调用，上面的代码如何安全？

Answer 1

The accepted answer to the first question 包含 table 个用例，其中需要 Impl 的完整定义。

在您的情况下，编译器隐式生成以下成员函数：

复制构造函数
移动构造函数
复制赋值运算符
移动赋值运算符。

他们都需要Impl的完整定义。

如果您显式声明这些函数并在 Impl 的完整定义可用的地方定义它们，您就没问题。

更新

It will see the declaration of the nested class Impl and then it will see the declaration of the unique_ptr<Impl>, and at that point. It will instantiate the template unique_ptr with Impl.

这只是在一定程度上是正确的。不是所有unique_ptr的成员函数都会在那个时候被实例化。

And that instantiated code will contain a call to the destructor of Impl.

不正确。只有在需要时，编译器才会生成（或实例化）std::unique_ptr<Impl> 的析构函数的代码。那个地方就是Something.

的析构函数

Something 的析构函数将需要 std::unique_ptr<Impl> 的析构函数。
std::unique_ptr<Impl> 的析构函数需要 Impl.

的完整定义

换句话说，Impl的完整定义必须对Something的析构函数可见。

PS

有关模板实例化的更多信息，请访问 Template instantiation details of GCC and MS compilers。

Answer 2

如果你尝试编译上面的代码并创建一个Something的对象，它会给出一个错误信息：

Semantic issue:
memory:2523:27: Invalid application of 'sizeof' to an incomplete type 
'Something::Impl'

简而言之，代码是不可编译的，在这种情况下没有必要考虑安全问题。

unique_ptr 的模板实例化和 pimpl 习语

Template instantiations and pimpl idiom with unique_ptr

c++

pimpl-idiom

unique-ptr

c++11

c++14