不完整类型的无效应用 'Test::Impl'

Question

请先看看目录结构[附在问题末尾]。

以下是我的 Cmake 文件：

主要 cmake

 cmake_minimum_required(VERSION 3.9)  
 set (CMAKE_CXX_STANDARD 14)

 add_executable (test main.cc)  

 target_include_directories(test PUBLIC test_include_interface)

 target_link_libraries(test PUBLIC test_test)

测试 cmake :

 add_library(test_include_interface INTERFACE)

 target_include_directories(test_include_interface INTERFACE ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

 add_library(test_test STATIC test_interface.h
                                     test.h
                                     test.cc)

 target_include_directories(test_test INTERFACE ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

test.h

#pragma once

#include "test_interface.h"

#include <memory>

class Test : public ITest {
public:
    Test();

private:
    class Impl;
    std::unique_ptr<Impl> impl_;

};

test.cc

#include "test.h"


class Test::Impl {
public:
    Impl() {}
    ~Impl() {}
};

Test::Test() : impl_{std::make_unique<Impl>()} {}

错误：

In file included from /usr/include/c++/9/memory:80,
                 from /home/vkd0726/test/test/test.h:9,
                 from /home/vkd0726/test/main.cc:2:
/usr/include/c++/9/bits/unique_ptr.h: In instantiation of ‘void std::default_delete<_Tp>::operator()(_Tp*) const [with _Tp = Test::Impl]’:
/usr/include/c++/9/bits/unique_ptr.h:292:17:   required from ‘std::unique_ptr<_Tp, _Dp>::~unique_ptr() [with _Tp = Test::Impl; _Dp = std::default_delete<Test::Impl>]’
test/test/test.h:11:7:   required from here
/usr/include/c++/9/bits/unique_ptr.h:79:16: error: invalid application of ‘sizeof’ to incomplete type ‘Test::Impl’
   79 |  static_assert(sizeof(_Tp)>0,
      |                ^~~~~~~~~~~
make[2]: *** [CMakeFiles/test.dir/build.make:63: CMakeFiles/test.dir/main.cc.o] Error 1
make[1]: *** [CMakeFiles/Makefile2:76: CMakeFiles/test.dir/all] Error 2
make: *** [Makefile:84: all] Error 2

请帮助我理解这个错误以及如何解决它？是Cmake的问题还是代码本身的问题。我在很多地方看到过这样的“Impl”设计模式，但无法编写测试片段。这里有什么问题？

目录结构

Answer 1

Test 不包含用户定义的析构函数，因此编译器生成该析构函数的内联版本。由于此析构函数涉及在调用 std::unique_ptr<Test::Impl> 的析构函数时删除 Test::Impl 对象的逻辑，因此您会收到编译器抱怨的错误。

您可以通过在 test.cc:

中定义析构函数来解决这个问题

test.h

#include <memory>

class Test : public ITest {
public:
    Test();
    ~Test(); // new
private:
    class Impl;
    std::unique_ptr<Impl> impl_;

};

test.cc

class Test::Impl {
...
};

...

Test::~Test() = default;

Answer 2

这是 pimpl 的 std::unique_ptr 面临的常见问题。主要方法是 - 正如@fabian 提到的那样 - 提供嵌套 class 的析构函数的声明，并将其定义在与 pimpl 实现相同的翻译单元中（大多数可能作为默认功能）。但是这种方法可能会禁用一些极端情况优化，因为编译器无法推断出嵌套 class（Test 根据 OP）的析构函数的琐碎性。另一种方法是为 std::unique_ptr 提供 deleter class 并保持嵌套 class 的析构函数不变：

class test{
public:
    test();
private:
    class impl;
    struct deleter{
        void operator(impl *)const;
    };
    std::unique_ptr<impl, deleter> up_impl;
};

现在在与 impl 相同的翻译单元中定义删除器的函数调用运算符：

void test::deleter::operator(test::impl * ptr) const
    { delete ptr; };

这看起来有点工作。但它通过隐式定义的析构函数得到回报。它也更适合 0/3/5 的规则。

不完整类型的无效应用 'Test::Impl'

Invalid application of incomplete type 'Test::Impl'

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