pimpl：避免使用 pimpl 指向指针的指针

Question

在这个问题中，我问过"pimpl: shared_ptr or unique_ptr"，我一直坚信pimpl 成语的正确用法是使用unique_ptr，而不是shared_ptr。它应该对用户起作用，就好像根本没有指针一样，而很明显shared_ptr 在复制时引入了别名，这绝对就像一个指针。

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。

如果我能实现以下目标，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)

但是以某种方式摆脱了指向指针的指针，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) 和 (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，但在内部使用shared_ptr 而不是unique_ptr。现在创建一个类shared_ptr_my_pimpl，它包含一个shared_my_pimpl 和一个operator->，它返回一个指向shared_my_pimpl 的指针，这样您就可以得到-> 符号而不是. 符号来访问成员。你可以添加一个函数make_shared_ptr_my_pimpl，让它看起来更像shared_ptr的用法。

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shared_ptr。
2. 您无法为对象获取my_pimpl* 或my_pimpl&；它是一种不同的类型，只是行为相同。

2。从接口派生

创建一个接口my_pimpl_interface，所有相关功能都是纯虚拟的。从这个接口派生my_pimpl 和my_pimpl::impl（你的pimpl 实现类）。添加一个函数make_shared_my_pimpl，它将shared_ptr<my_pimpl_interface> 返回到my_pimpl::impl。您现在可以将普通对象和 shared_ptr 对象都称为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一个接口，因为您的类的用户可以选择是否要使用shared_ptr 或unique_ptr。