pimpl：避免使用 pimpl 指向指针

Question

在这个问题中，我问“pimpl：shared_ptr或unique_ptr”我一直在确信 pimpl 习惯用法的正确用法是使用 unique_ptr，而不是 shared_ptr。它应该对用户来说就像根本没有指针一样，而很明显，shared_ptr 在复制时引入了别名，这绝对像指针一样。

因此，假设用户想要为我的 pimpl 对象创建一个 shared_ptr （假设他们实际上想要多个别名）。例如：

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

这将导致 shared_ptr 指向 unique_ptr 指向我的实现。

如果我能够实现如下所示的效果，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)

但以某种方式摆脱指向指针的指针，同时仍然保持 pimpl 的实现隐藏。

任何想法如何实现这一点（我很高兴更改第 (2) 行，显然是 my_pimpl，但希望第 (3) 行和第 (4) 行保持不变）。

Answer 1

根据您的限制，有多种可能的方法。

1. 创建您自己的shared_my_pimpl 类

创建一个类shared_my_pimpl，它与my_pimpl 具有相同的接口，但内部使用shared_ptr 而不是unique_ptr。现在创建一个类 shared_ptr_my_pimpl ，它保存一个 shared_my_pimpl 并有一个 operator-> 返回指向 shared_my_pimpl 的指针>，以便您获得成员访问的 -> 表示法而不是 . 表示法。您可以添加一个函数 make_shared_ptr_my_pimpl 使其看起来更像 shared_ptr 用法。

缺点：

1. 对象的类型不是shared_ptr而是shared_ptr_my_pimpl；它只是假装是一个shared_ptr。
2. 您无法获取该对象的 my_pimpl* 或 my_pimpl&；这是一种不同的类型，但行为相同。

2. 从接口派生

创建一个接口my_pimpl_interface，其中所有相关函数均为纯虚函数。从该接口派生 my_pimpl 和 my_pimpl::impl （您的 pimpl 实现类）。添加一个函数 make_shared_my_pimpl，它将 shared_ptr 返回到 my_pimpl::impl。您现在可以将普通对象和shared_ptr 对象引用为my_pimpl_interface&。

缺点：

1. 通过将所有函数设为虚拟，您在调用它们时会产生额外的间接性，这可能是您试图避免的。您的标准 my_pimpl 对象也将支付此开销。

Answer 2

您应该为此目的使用接口，因为这样您的类的用户就可以选择是否要使用 shared_ptr 还是 unique_ptr。