pimpl成语是否比始终使用unique_ptr作为成员变量更好？

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在我的工作场所，我们有这样的约定：几乎每个类（除了极少数例外）都使用unique_ptrs、原始指针或引用作为成员变量来实现。

这是因为编译时间的原因：通过这种方式，您只需要在头文件中对类进行前向声明，并且只需要在 cpp 中包含该文件。此外，如果您更改包含的类的 .h 或 .cpp，unique_ptr则不需要重新编译。

我认为这种模式至少有以下缺点：

  • 它迫使您编写自己的复制构造函数和赋值运算符，并且您必须单独管理每个变量，如果您想保持复制的语义。
  • 代码的语法变得非常繁琐，例如您将拥有std::vector<std::unique_ptr<MyClass>>而不是更简单的std::vector<MyPimplClass>.
  • 指针的常量性不会传播到指向的对象，除非你使用 std::experimental::propagate_const，我不能使用它。

因此，我想到建议对作为指针包含的类使用 pImpl 习惯用法，而不是在任何地方使用指针。通过这种方式，我认为我们可以两全其美：

  • 更快的编译时间：pimpl 减少编译依赖
  • 要编写复制构造函数和复制赋值运算符，您只需执行以下操作：
A::A(const A& rhs) : pImpl(std::make_unique<Impl>(*rhs.pImpl)) {}
A& A::operator=(const A& rhs) {
  *pImpl = *rhs.pImpl;
  return *this;
}
  • 常量被传播到成员对象。

在这一点上，我与我的同事进行了讨论，他们认为 pImpl 并不比在任何地方使用指针更好，原因如下：

  • 与使用指针相比，它减少了编译依赖性，因为如果您使用 pImpl，则在更改公共接口时必须重新编译包含 pImpl 类的类：如果您只使用指针而不是 pImpl 类，则不需要即使在更改头文件时也要重新编译。

现在我有点困惑。我认为我们的实际约定并不比 pImpl 好，但我无法争论为什么。

所以我有一些问题：

  • 在这种情况下， pImpl 成语是一个很好的选择吗？
  • 除了我提到的那些之外，我们正在使用的模式还有其他缺点吗？

编辑：我正在添加一些示例来阐明这两种方法。

  • 随着接近unique_ptr为成员：
// B.h
#pragma once
class B {
    int i = 42;
public:
    void print();
};

// B.cpp
#include "B.h"
#include <iostream>
void B::print() { std::cout << i << 'n'; }

// A.h
#pragma once
#include <memory>
class B;
class A {
    std::unique_ptr<B> b;
public:
    A();
    ~A();
    void printB();
};

// A.cpp
#include "A.h"
#include "B.h"
A::A() : b{ std::make_unique<B>() } {}
A::~A() = default;
void A::printB() {  b->print(); }
  • 使用 pImpl 的方法：
// Bp.h
#pragma once
#include <memory>
class Bp {
    struct Impl;
    std::unique_ptr<Impl> m_pImpl;
public:
    Bp();
    ~Bp();
    void print();
};

// Bp.cpp
#include "Bp.h"
#include <iostream>
struct Bp::Impl {
    int i = 42;
};
Bp::Bp() : m_pImpl{ std::make_unique<Impl>() } {}
Bp::~Bp() = default;
void Bp::print() {  std::cout << m_pImpl->i << 'n'; }

// Ap.h
#pragma once
#include <memory>
#include "Bp.h"
class Ap {
    Bp b;
public:
    void printB();
};

// Ap.cpp
#include "Ap.h"
#include "Bp.h"
void Ap::printB() { b.print(); }

主要的：

// main.cpp
#include "Ap.h"
#include "A.h"

int main(int argc, char** argv) {
    A a{};
    a.printB();

    Ap aPimpl{};
    aPimpl.printB();
}

此外，当我说第一种方法不需要重新编译时，我想更准确地说，这是不准确的。确实，我们需要重新编译更少的文件：

  • 如果我们改变Bh，我们只需要重新编译A.cpp，B.cpp。
  • 如果我们改变 Bp.h 需要重新编译 Ap.cpp、Bp.cpp 和 main.cpp
以上是pimpl成语是否比始终使用unique_ptr作为成员变量更好？的全部内容。
THE END
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