c++ - 在遵循 pimpl 设计模式的类中实现移动语义的正确方法是什么？

Question

做这件事的标准方法是什么？

让我们有一个class A有一个数据成员 std::unique_ptr<Impl> m_impl .

例如，类 A 的移动赋值运算符的内容应该是这样的吗？

m_impl = std::move(other.m_impl);

还是这个？

*m_impl = std::move(*other.m_impl);

第一种情况比第二种情况更有效率。但这会引发一些问题。

移动后other的m_impl数据成员为nullptr。被移出的对象是否应该在使用时抛出异常，或者只是让用户因取消引用 nullptr 而遇到运行时错误？

对于线程安全类，这也意味着所有 m_impl 的使用都需要同步。我不确定是否调用 std::unique_ptr的移动构造函数/赋值运算符是否是线程安全的。

Answer 1

前者。当您使用 unique_ptr 时，您这样做可能是因为对象本身可能首先不可复制和/或不可移动。因此，移动指针对象通常不是一种选择。

After moving, the m_impl data member of other is nullptr.

这是正确的从 std::unique_ptr 移出的。它需要支持销毁和重新分配，其他所有内容都是未定义的，与它的作用无关(空指针情况下的段错误)。

For thread-safe classes this would also mean that all m_impl usage needs to be synchronized.

除非明确说明，否则标准库不是线程安全的，只能重入。如果您的对象需要线程安全，您必须自己确保。

也就是说，如果一个线程移动一个它不是唯一所有者的对象，它会给其他线程带来问题，因为它们仍然会尝试在旧位置访问它。

您可以针对对象上的所有操作锁定移动操作，并定义移出对象上的操作语义以某种方式返回错误，但这听起来很痛苦，而且使用起来非常困惑。

线程安全的对象确实应该是异常的。您的目标应该是在线程之间移交对象，以便在任何给定时间只有一个人拥有该对象，并使所有共享数据不可变(可能的引用计数除外，这可以通过合理的性能 std::atomic 或构建于其之上的 std::shared_ptr。

如果你真的需要一个线程安全的对象，它应该是不可移动的，或者应该像 handle 一样通过 std::shared_ptr 引用它的内部结构，是 线程安全。