智能指针、前置声明和C4150

Question

作为一个大型爱好学习项目的一部分，我已经实现了一个几乎完整的智能指针实现。它几乎可以满足我所有的需求，但有一个细节问题可能会成为致命缺陷，如果我不能解决它。举个例子：

//Header1.h

#include <Header2.h>

class A
{
//Methods and such that involve class B in return type / arguments
};

//Header2.h

class A; //Forward declaration of A, needed because A includes Header2.h

class B
{
public:
    SmartPointer<A> Ptr;
};

前面的代码，正如你所猜测的那样，给我带来了warning C4150: deletion of pointer to incomplete type 'type'; no destructor called。我知道这是为什么；在Header2.h中，智能指针代码包括对A的一个前向声明实例的删除。如果我能够包含Header1.h，那就没有问题了。但我现在不想重构。

我听说boost智能指针已经解决了这个问题。但引入boost并不是这个项目的目的，因为它基本上是一个业余/学习项目。那么boost是如何解决这个问题的？在这种情况下，我该如何让智能指针的行为像原始指针一样？我有几个想法，但我觉得把这个问题放到SO上可以把想法列表减少到一个有用的子集。

提前感谢您帮助我解决这个问题。

- James

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相关：删除不完整类型的对象 - fredoverflow

Answer 1

那么Boost是如何处理这个问题的呢？在智能指针类模板中使用checked_delete代替delete，从而需要完整定义A。

- fredoverflow

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@James：没错。没有其他的“解决方案”，请看我在你问题下面评论中提供的链接。 - fredoverflow

Answer 2

Boost维护一个指向可用于删除对象的函数的指针。它将其存储在指针对象中，同时也存储实际指针。如果您想要执行除调用delete之外的其他操作，则可以传递自己的析构函数。

shared_ptr构造函数是一个模板，它获取指向模板函数的指针来删除对象。由于它在模板中完成构造函数，因此只有在构造对象时才需要完整访问类。所有其他操作都可以在没有完全访问的情况下执行。

- Winston Ewert

Answer 3

这个问题可以通过在B类的CPP文件中定义析构函数（即使是一个空的析构函数）来解决，像这样：

//Header1.h
class A
{
//Methods and such that involve class B in return type / arguments
};


//Header2.h

class A; //Forward declaration of A

class B
{
public:
    ~B();

    SmartPointer<A> Ptr;
};


//Header2.cpp
#include "Header2.h"
#include "Header1.h" // obtain full definiton of A

B::~B() = default; // destructor here knows full definition of A

这个方法之所以有效，是因为 SmartPointer 的析构函数被编译器在 B 的析构函数中生成的代码调用，但 ~B 的定义取决于你在哪里定义它。如果你根本没有指定它，它将在 Header2.h 中生成，而该定义缺失，因此会出现警告。如果你在 Header2.cpp 中指定它并在 Header2.h 中放置通常的声明，那么在 Header2.cpp 中它显然会正常工作，因为完整的定义已知。其他翻译单元（如 Header1.cpp）也会正常工作，因为它们将看到 ~B 的声明，并且不会尝试在现场生成一个。相反，它们只会通过符号调用 ~B，这将由链接器稍后解析。

在某些情况下，你可能需要将 B 的赋值运算符和/或构造函数移动到 cpp 中，出于某种莫名其妙的原因。

- markyxl