Pimpl: 使用Pimpl避免指向指针的问题

Question

在这个问题中，我问了"pimpl: shared_ptr or unique_ptr", 我已经被说服使用pimpl惯用语的正确方法是使用unique_ptr而不是shared_ptr。它应该对用户表现为没有指针，而很明显shared_ptr在复制时会引入别名，这绝对像指针一样作用。

所以，假设用户想要创建一个shared_ptr到我的pimpl对象（如果他们实际上想要多个别名）。例如：

shared_ptr<my_pimpl> p(new my_pimpl());

那将导致一个指向我的实现的unique_ptr的shared_ptr。

如果我能实现以下内容，那就太好了：

my_pimpl x; // (1)
shared_ptr<my_pimpl> p(new my_pimpl()); // (2) Pointer to pointer here.
x.f(); // (3)
p->f(); // (4)

不过，希望摆脱指向指针的某种方式，同时仍然保持pimpl的实现隐藏。

有任何想法如何实现这一点（我愿意更改第（2）行和显然my_pimpl，但希望第（3）和（4）行保持不变）。

- Clinton

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“my_pimpl” 是公共类还是私有类？ - Dennis Zickefoose

实际上，这并不重要。如果第3行有效，则第4行也有效，假设“shared_ptr”具有预期的语义。即使“my_pimpl”是“unique_ptr<Impl>”的typedef，operator->也可以很好地“钻取”到底层类型中。 - Dennis Zickefoose

Answer 1

根据您的约束条件，有许多可能的方法。

1. 创建自己的shared_my_pimpl类

创建一个名为shared_my_pimpl的类，该类具有与my_pimpl相同的接口，但在内部使用shared_ptr而不是unique_ptr。现在创建一个名为shared_ptr_my_pimpl的类，它持有一个shared_my_pimpl并具有一个operator->，该运算符返回指向shared_my_pimpl的指针，以便您获得->标记而不是.标记进行成员访问。您可以添加一个名为make_shared_ptr_my_pimpl的函数，使其看起来更像shared_ptr用法。

缺点：

1. 对象的类型不是shared_ptr<x>，而是shared_ptr_my_pimpl；它只是假装是一个shared_ptr。
2. 您无法获取指向对象的my_pimpl*或my_pimpl&类型的指针；它是一种不同的类型，只是表现相同。

2. 从接口派生

创建一个名为my_pimpl_interface的接口，其中包含所有相关函数的纯虚拟。从此接口派生出my_pimpl和my_pimpl::impl（您的pimpl实现类）。添加一个名为make_shared_my_pimpl的函数，该函数返回指向my_pimpl::impl的shared_ptr<my_pimpl_interface>。现在，您可以将普通对象和shared_ptr对象都表示为my_pimpl_interface&。

缺点：

1. 通过使所有函数虚拟，您会产生额外的间接调用，在调用它们时可能会遇到问题。您的标准my_pimpl对象也将支付这个开销。

- ymett

Answer 2

你应该使用接口来实现这个目的，因为这样你类的用户可以选择使用 shared_ptr 还是 unique_ptr。

- Puppy