std：UNIQUE_PTR<T>是否需要知道T的完整定义？

Question

std：UNIQUE_PTR<T>是否需要知道T的完整定义？标题中有一些代码如下所示：#include <memory>class Thing;class MyClass{     std::unique_ptr< Thing > my_thing;};如果我将此标头包含在不包括Thing类型定义，那么这不会在VS2010-SP1下编译：1>C：\ProgramFiles(X86)\MicrosoftVisualStudio 10.0\VC\include(2067)：错误C 2027：使用未定义类型的“Thing”取代std::unique_ptr通过std::shared_ptr它会编译。所以，我猜是现在的VS 2010std::unique_ptr它的实现需要完整的定义，并且它完全依赖于实现。或者是？在它的标准要求中有什么东西是不可能的吗？std::unique_ptr它的实现只适用于前向声明？这感觉很奇怪，因为它应该只包含指向Thing不是吗？

Answer 1

采自这里.

C+标准库中的大多数模板都要求用完整类型实例化它们。不过shared_ptr和unique_ptr是部分例外。一些成员(但不是所有成员)可以用不完整类型实例化。这样做的动机是支持这样的成语，例如PIMPL使用智能指针，并且不冒未定义行为的风险。

当您有一个不完整的类型并且您调用时，可能会发生未定义的行为。delete在上面：

class A;A* a = ...;delete a;

以上是法律法规。它将汇编。您的编译器可能对上述代码发出类似上述代码的警告，也可能不会发出警告。当它执行时，坏的事情可能会发生。如果你很幸运你的程序会崩溃。然而，更有可能的结果是，您的程序将悄悄地泄漏内存，作为~A()不会被打电话的。

使用auto_ptr<A>在上面的例子中没有帮助。您仍然会得到相同的未定义行为，就像使用了原始指针一样。

然而，在某些地方使用不完整的类是非常有用的！这里是shared_ptr和unique_ptr帮助。使用这些智能指针之一将使您可以避免使用不完整类型，除非需要使用完整类型。最重要的是，当需要有一个完整的类型时，如果尝试使用不完全类型的智能指针，就会得到编译时错误。

不再有未定义的行为：

如果您的代码编译，那么您在任何需要的地方都使用了完整的类型。

class A{
    class impl;
    std::unique_ptr<impl> ptr_;  // ok!public:
    A();
    ~A();
    // ...};

shared_ptr和unique_ptr在不同的地方需要完整的类型。原因不明，与动态删除和静态删除有关。确切的原因并不重要。事实上，在大多数代码中，确切地知道在哪里需要一个完整的类型并不是很重要。只要编写代码，如果你弄错了，编译器就会告诉你。

但是，如果这对您有帮助，下面是一个表，其中记录了shared_ptr和unique_ptr关于完整性要求。如果成员需要一个完整的类型，那么条目有一个“C”，否则表条目将被填充“i”。

Complete type requirements for unique_ptr and shared_ptr

                            unique_ptr       shared_ptr

+------------------------+---------------+---------------+

|          P()           |      I        |      I        |

|  default constructor   |               |               |

+------------------------+---------------+---------------+

|      P(const P&)       |     N/A       |      I        |

|    copy constructor    |               |               |

+------------------------+---------------+---------------+

|         P(P&&)         |      I        |      I        |

|    move constructor    |               |               |

+------------------------+---------------+---------------+

|         ~P()           |      C        |      I        |

|       destructor       |               |               |

+------------------------+---------------+---------------+

|         P(A*)          |      I        |      C        |

+------------------------+---------------+---------------+

|  operator=(const P&)   |     N/A       |      I        |

|    copy assignment     |               |               |

+------------------------+---------------+---------------+

|    operator=(P&&)      |      C        |      I        |

|    move assignment     |               |               |

+------------------------+---------------+---------------+

|        reset()         |      C        |      I        |

+------------------------+---------------+---------------+

|       reset(A*)        |      C        |      C        |

+------------------------+---------------+---------------+

任何需要指针转换的操作都需要两种操作的完整类型。unique_ptr和shared_ptr.

这个unique_ptr<A>{A*}构造函数可以避免不完整的构造函数。A只有当编译器不需要设置~unique_ptr<A>()..例如，如果您将unique_ptr在堆里，你可以用一个不完整的A..有关这一点的更多详细信息，请参阅白瑞·哈切特氏回答这里.

Answer 2

编译器需要定义Thing来生成MyClass的默认析构函数。如果显式声明析构函数并将其(空)实现移动到CPP文件，则代码应编译。