使用智能指针和继承构造函数的前向声明

Question

根据这个 question 如果所有构造函数和析构函数都不是内联的（那么需要完全定义的类型），则可以转发声明智能指针。当没有提供析构函数时，编译器将声明一个并提供一个内联定义，然后要求智能指针中的类型在 header 中完全已知。这同样适用于默认构造函数。

但是，我发现它也适用于继承的构造函数，这让我有点困惑。考虑：

class Base
{
public:
    Base(); //defined in cpp
};

class SomeClass;

class Derived : public Base
{
    using Base::Base;
    ~Derived(); //defined in cpp

    std::unique_ptr<SomeClass> ptr;
};

除非 Derived 构造函数明确声明并仅在源文件中定义，否则不会编译。为什么？ Base 构造函数不是内联的，据我所知，using 指令应该以与其他成员类似的方式导致构造函数的 "inheritance"。或者编译器将其解释为 "declare for me the same constructors as in Base and define them inline"?

Answer 1

最后一句话就是你的答案。编译器将 using Base::Base; 解释为

"I want Derived to have constructors with the same set of signatures as Base has. Please define them for me."

Answer 2

对于Derivated你没有声明构造函数，所以创建了默认的，即inline。

默认构造函数或任何其他构造函数调用基本构造函数这一事实是另一个与非内联的基本构造函数无关的主题。

在 C++ 中，class 的构造函数与基础 class 中的构造函数之间基本上没有任何联系，除了基础 class 中的构造函数是在派生 class 中的那个之前执行，如果没有明确说明，将调用基础 class 中的默认那个。

Answer 3

首先让我们用最少的代码重现问题：

#include <memory>

class SomeClass;

int main()
{
  std::unique_ptr<SomeClass> ptr;
}

错误：

In file included from /opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/memory:81:0,
from <source>:1:
/opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/bits/unique_ptr.h: In instantiation of 'void std::default_delete<_Tp>::operator()(_Tp*) const [with _Tp = SomeClass]':
/opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/bits/unique_ptr.h:236:17:   required from 'std::unique_ptr<_Tp, _Dp>::~unique_ptr() [with _Tp = SomeClass; _Dp = std::default_delete<SomeClass>]'
<source>:7:30:   required from here
/opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/bits/unique_ptr.h:74:22: error: invalid application of 'sizeof' to incomplete type 'SomeClass'
static_assert(sizeof(_Tp)>0,
^
Compiler exited with result code 1

同样问题（证明与继承无关）：

#include <memory>

class SomeClass;

class NotDerived
{
//    ~NotDerived(); //defined in cpp

    std::unique_ptr<SomeClass> ptr;
};

int main(){
  NotDerived d;
}

错误：

In file included from /opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/memory:81:0,
from <source>:1:
/opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/bits/unique_ptr.h: In instantiation of 'void std::default_delete<_Tp>::operator()(_Tp*) const [with _Tp = SomeClass]':
/opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/bits/unique_ptr.h:236:17:   required from 'std::unique_ptr<_Tp, _Dp>::~unique_ptr() [with _Tp = SomeClass; _Dp = std::default_delete<SomeClass>]'
<source>:5:7:   required from here
/opt/gcc-explorer/gcc-6.2.0/include/c++/6.2.0/bits/unique_ptr.h:74:22: error: invalid application of 'sizeof' to incomplete type 'SomeClass'
static_assert(sizeof(_Tp)>0,
^
Compiler exited with result code 1

现在让我们回想一下 unique_ptr 到底是什么：

template<
    class T,
    class Deleter = std::default_delete<T>
> class unique_ptr;

和default_delete ...

Calls delete on ptr

和 delete 指针（指向 SomeClass）将要破坏 Someclass，因此需要调用 SomeClass::~SomeClass

您还没有申报。因此错误。

为什么这很重要？

因为在你的代码中，如果你不声明Derived的析构函数，那么生成一个默认的，当然会调用ptr的析构函数。

此时，编译器将需要SomeClass的完整定义，以便它知道如何销毁它。

通过在 Derived 中声明析构函数，您将此问题推迟到 Derived::~Derived 的实现。

使用智能指针和继承构造函数的前向声明

Forward declaration with smart pointers and inherited constructor

c++

constructor

smart-pointers

forward-declaration

c++11