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Jens
Asked:2020-11-24 14:58:28 +0000 UTC2020-11-24 14:58:28 +0000 UTC

PIMPL 在唯一或共享指针上？

  • 772

以下是此站点中 pImpl 习语的实现代码。

// in header file
class widget 
{
public:
    widget();
    ~widget();
private:
    class impl;
    unique_ptr<impl> pimpl;
};

// in implementation file
class widget::impl 
{
    // :::
};

widget::widget() : pimpl{ new impl{ /*...*/ } } { }
widget::~widget() { }

此外，它说以下内容：

更喜欢使用 unique_ptr 来保存 Pimpl。它比使用 shared_ptr 更有效，并且正确地表达了不应该共享 Pimpl 对象的意图。

问题：使用的效率（首选更快的移动？）究竟是什么，std::unique_ptr为什么建议不要跨多个实例共享实现？我之前问过一个关于写时复制习语的问题，为什么不在类型指针上使用 pImpl 习语的实现，shared_ptr并用以下特定于 COW 习语的运算符实现来补充它：

    // Non-const * and -> , copying
    T& operator*()
    {
        copy();
        return *m_sp;
    }

    T* operator->()
    {
        copy();
        return m_sp.operator->();
    }

    // Const * and -> methods no need to copy
    const T& operator*() const
    {
        return *m_sp;
    }

    const T* operator->() const
    {
        return m_sp.operator->();
    }
c++

2 个回答

  1. Best Answer

    首先你需要了解shared_ptr和unique_ptr在意识形态上的区别。第一个意味着该对象将是共同所有权，而 unique_ptr 将是单独拥有的。由于 pimpl 意味着唯一所有权（当然，您不能将其共享，但这在某种程度上是不正常的），那么 unique_ptr 是正确的。

    为什么更快？一切都很简单。shared_ptr 本身内部至少包含一个在原子上或带有互斥锁的引用计数器。无论哪种方式，它都不快。unique_ptr 都是不必要的。在许多情况下，编译器可以优化到与裸指针一样好的程度。

    为什么建议不要在多个实例之间共享实现

    因为它不再是粉刺了。

    用以下操作符实现来补充它，典型的 COW 习惯用法：

    您的实现需要一些复制功能。其次，它不是非常线程安全的。

    为什么这不在 shared_ptr 中完成？因为它将是cow_ptr。这是通常不需要的额外功能（如果需要，它可能会出现在这个智能指针来自的 boost 中），并且在 C++ 中不习惯“为未使用的东西付费”。

    • 3

  2. 如果您使用这些运算符完成智能指针，它将不再是shared_ptr，而是某种cow_ptr. 是的，这也可以。这里主要是想办法把copy()它带到实现模块，因为你不能复制一个未声明的数据类型。

    这样的事情最终应该是这样的：

    class widget 
{
public:
    widget();
    ~widget();
private:
    class impl;
    impl* copy(pimpl* impl);
    cow_ptr<impl, &widget::copy> pimpl;
};

    然而，实际上，复制一个对象的操作在含义上是很奇怪的。在大多数应用情况下，它是明确禁止的。如果复制在架构上是被禁止的，那么为什么会有这些实现上的困难呢？

    • 1

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