使用std :: unique_ptr的C++ Pimpl Idiom Incomplete Type

Question

我为证明问题所需的大量代码道歉.我在使用带有std :: unique_ptr的pimpl习惯用法时遇到了问题.具体地说,当一个类(具有pimpl'ed实现)被用作具有pimpl'ed实现的另一个复合类中的成员数据时,似乎会出现问题.

我能够找到的大部分答案都是缺少明确的析构函数声明,但正如你在这里看到的,我已经声明并定义了析构函数.

这段代码有什么问题,可以修改它来编译而不改变设计吗？

注意:错误似乎发生在SomeComposite :: getValue()的定义中,并且编译器在编译时才能看到错误.在memory.h中遇到错误,消息是'sizeof'的无效应用程序到不完整类型'pimplproblem :: SomeInt :: impl'.

SomeInt.h

#pragma once
#include <iostream>
#include <memory>

namespace pimplproblem
{
    class SomeInt
    {

    public:
        explicit SomeInt( int value );
        SomeInt( const SomeInt& other ); // copy
        SomeInt( SomeInt&& other ) = default; // move
        virtual ~SomeInt();
        SomeInt& operator=( const SomeInt& other ); // assign
        SomeInt& operator=( SomeInt&& other ) = default; // move assign
        int getValue() const;

    private:
        class impl;
        std::unique_ptr<impl> myImpl;
    };
}

SomeInt.cpp

#include "SomeInt.h"

namespace pimplproblem
{
    class SomeInt::impl
    {
    public:
        impl( int value )
        :myValue( value )
        {}

        int getValue() const
        {
            return myValue;
        }
    private:
        int myValue;
    };

    SomeInt::SomeInt( int value )
    :myImpl( new impl( value ) )
    {}

    SomeInt::SomeInt( const SomeInt& other )
    :myImpl( new impl( other.getValue() ) )
    {}

    SomeInt::~SomeInt()
    {}

    SomeInt& SomeInt::operator=( const SomeInt& other )
    {
        myImpl = std::unique_ptr<impl>( new impl( other.getValue() ) );
        return *this;
    }

    int SomeInt::getValue() const
    {
        return myImpl->getValue();
    }
}

SomeComposite.h

#pragma once
#include <iostream>
#include <memory>
#include "SomeInt.h"

namespace pimplproblem
{
    class SomeComposite
    {   

    public:
        explicit SomeComposite( const SomeInt& value );
        SomeComposite( const SomeComposite& other ); // copy
        SomeComposite( SomeComposite&& other ) = default; // move
        virtual ~SomeComposite();
        SomeComposite& operator=( const SomeComposite& other ); // assign
        SomeComposite& operator=( SomeComposite&& other ) = default; // move assign
        SomeInt getValue() const;

    private:
        class impl;
        std::unique_ptr<impl> myImpl;
    };
}

SomeComposite.cpp

#include "SomeComposite.h"

namespace pimplproblem
{
    class SomeComposite::impl
    {
    public:
        impl( const SomeInt& value )
        :myValue( value )
        {}

        SomeInt getValue() const
        {
            return myValue;
        }
    private:
        SomeInt myValue;
    };

    SomeComposite::SomeComposite( const SomeInt& value )
    :myImpl( new impl( value ) )
    {}

    SomeComposite::SomeComposite( const SomeComposite& other )
    :myImpl( new impl( other.getValue() ) )
    {}

    SomeComposite::~SomeComposite()
    {}

    SomeComposite& SomeComposite::operator=( const SomeComposite& other )
    {
        myImpl = std::unique_ptr<impl>( new impl( other.getValue() ) );
        return *this;
    }

    SomeInt SomeComposite::getValue() const
    {
        return myImpl->getValue();
    }
} 

Answer 1

你不能使用SomeInt( SomeInt&& other ) = default;带有Pimpl类的头文件中声明的默认构造函数和赋值运算符(例如),因为默认实现是内联的,并且在声明SomeInt的声明SomeInt::impl不完整时,所以unique_ptr抱怨.您必须自己声明和定义所有特殊成员函数(例如,在实现文件中).

也就是说,变更SomeInt和SomeComposite声明如下:

// SomeInt.h
SomeInt( SomeInt&& other ); // move
SomeInt& operator=( SomeInt&& other ); // move assign

// SomeInt.cpp
// after definition of SomeInt::impl
SomeInt::SomeInt( SomeInt&& other ) = default;
SomeInt& operator=( SomeInt&& other ) = default;

另一个选择是创建自己的Pimpl指针,如本答案中所示.