我在标题中有一些代码，如下所示:

#include <memory>

class Thing;

class MyClass
{
    std::unique_ptr< Thing > my_thing;
};

如果我在不包含 Thing 类型定义的 cpp 中包含此 header ，则在 VS2010-SP1 下无法编译:

1>C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\include\memory(2067): error C2027: use of undefined type 'Thing'

将 std::unique_ptr 替换为 std::shared_ptr 即可编译。

所以，我猜是当前 VS2010 std::unique_ptr 的实现需要完整的定义，并且完全依赖于实现。

是吗？ std::unique_ptr 的实现无法仅使用前向声明的标准要求中是否存在某些内容？感觉很奇怪，因为它应该只保存一个指向 Thing 的指针，不是吗？

最佳答案

采用于 here .

C++ 标准库中的大多数模板都要求使用完整类型对其进行实例化。但是 shared_ptr 和 unique_ptr 是 部分 异常(exception)。一些，但不是所有的成员都可以用不完整的类型来实例化。这样做的动机是支持 pimpl 等成语。使用智能指针，并且不会冒未定义行为的风险。

当您有一个不完整的类型并且您对其调用 delete 时，可能会发生未定义的行为:

class A;
A* a = ...;
delete a;

以上为合法代码。它会编译。您的编译器可能会也可能不会针对上述代码发出警告。当它执行时，很可能会发生不好的事情。如果你很幸运，你的程序会崩溃。然而，更可能的结果是你的程序会悄悄地泄漏内存，因为 ~A() 不会被调用。

在上面的示例中使用 auto_ptr 没有帮助。您仍然会得到与使用原始指针相同的未定义行为。

尽管如此，在某些地方使用不完整的类是非常有用的!这是 shared_ptr 和 unique_ptr 帮助的地方。使用这些智能指针之一将使您摆脱不完整的类型，除非需要具有完整的类型。最重要的是，当需要一个完整的类型时，如果你尝试使用具有不完整类型的智能指针，则会出现编译时错误。

不再有未定义的行为:

如果您的代码可以编译，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 在不同的地方需要一个完整的类型。原因不明，与动态删除器与静态删除器有关。确切的原因并不重要。事实上，在大多数代码中，确切地知道需要完整类型的位置并不重要。只是代码，如果你写错了，编译器会告诉你的。

但是，如果对您有帮助，这里有一个表格，其中记录了 shared_ptr 和 unique_ptr 的几个成员关于完整性要求的内容。如果成员需要一个完整的类型，那么条目有一个“C”，否则表格条目用“I”填充。

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 unique_ptr 和 shared_ptr 的完整类型。

仅当编译器不需要设置对 的调用时，unique_ptr{A*} 构造函数才能避免不完整的 A ~unique_ptr()。例如，如果您将 unique_ptr 放在堆上，则可以避免使用不完整的 A。关于这一点的更多细节可以在 BarryTheHatchet's 中找到。回答 here .

关于c++ - 是否需要 std::unique_ptr<T> 才能知道 T 的完整定义？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/6012157/