使用智能指针和继承构造函数的前向声明

Question

根据这个问题，如果所有构造函数和析构函数都不是内联的（则需要完全定义的类型），则可以转发声明智能指针。当未提供析构函数时，编译器将声明一个析构函数并提供内联定义，该定义随后要求标头中完全已知智能指针中的类型。这同样适用于默认构造函数。

然而，我发现它也适用于继承的构造函数，这对我来说有点令人困惑。考虑：

class Base
{
public:
    Base(); //defined in cpp
};

class SomeClass;

class Derived : public Base
{
    using Base::Base;
    ~Derived(); //defined in cpp

    std::unique_ptr<SomeClass> ptr;
};

Derived除非显式声明构造函数并仅在源文件中定义，否则不会编译。为什么？构造函数Base不是内联的，据我所知，using 指令应该以与其他成员类似的方式导致构造函数的“继承”。或者编译器是否将其解释为“为我声明与中相同的构造函数Base并内联定义它们”？

Answer 1

首先让我们用最少的代码重现问题：

#include <memory>

class SomeClass;

int main()
{
  std::unique_ptr<SomeClass> ptr;
}

错误：

In file included from /opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/memory:81:0,
from <source>:1:
/opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/bits/unique_ptr.h: In instantiation of 'void std::default_delete<_Tp>::operator()(_Tp*) const [with _Tp = SomeClass]':
/opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/bits/unique_ptr.h:236:17:   required from 'std::unique_ptr<_Tp, _Dp>::~unique_ptr() [with _Tp = SomeClass; _Dp = std::default_delete<SomeClass>]'
<source>:7:30:   required from here
/opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/bits/unique_ptr.h:74:22: error: invalid application of 'sizeof' to incomplete type 'SomeClass'
static_assert(sizeof(_Tp)>0,
^
Compiler exited with result code 1

这里同样的问题（证明这与继承无关）：

#include <memory>

class SomeClass;

class NotDerived
{
//    ~NotDerived(); //defined in cpp

    std::unique_ptr<SomeClass> ptr;
};

int main(){
  NotDerived d;
}

错误：

In file included from /opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/memory:81:0,
from <source>:1:
/opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/bits/unique_ptr.h: In instantiation of 'void std::default_delete<_Tp>::operator()(_Tp*) const [with _Tp = SomeClass]':
/opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/bits/unique_ptr.h:236:17:   required from 'std::unique_ptr<_Tp, _Dp>::~unique_ptr() [with _Tp = SomeClass; _Dp = std::default_delete<SomeClass>]'
<source>:5:7:   required from here
/opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/bits/unique_ptr.h:74:22: error: invalid application of 'sizeof' to incomplete type 'SomeClass'
static_assert(sizeof(_Tp)>0,
^
Compiler exited with result code 1

现在让我们记住 unique_ptr 到底是什么：

template<
    class T,
    class Deleter = std::default_delete<T>
> class unique_ptr;

和default_delete ...

调用deleteptr

并且delete在指针 (to SomeClass) 上将想要破坏Someclass，因此需要调用SomeClass::~SomeClass

您尚未声明。因此出现了错误。

为什么这很重要？

因为在你的代码中，如果你没有声明 的析构函数Derived，则会生成一个默认的析构函数，这当然会调用 的析构函数ptr。

此时，编译器将需要 的完整定义，SomeClass以便知道如何销毁它。

通过在 Derived 中声明析构函数，您可以将此问题推迟到 的实现Derived::~Derived。