C++使用PIMPL模式时如何避免shared_ptr的额外性能开销

针对你提出的「支持不完整类型、规避std::shared_ptr原子引用计数开销、仅用标准库实现」的核心需求，优先推荐**自定义类型擦除删除器的std::unique_ptr**方案，完美适配PIMPL等常见场景，性能接近原生裸指针，远高于带原子开销的std::shared_ptr。

方案1：带类型擦除删除器的std::unique_ptr #

你之前对std::unique_ptr动态删除器的认知存在偏差：只要在构造std::unique_ptr时目标类型是完整的，就可以将销毁逻辑预存在删除器中，实现对不完整类型的支持，示例实现如下，完全适配你给出的std::fstream测试场景：

头文件（仅声明不完整类型） #

#include <memory>
#include <iosfwd>

// 对外暴露的类型，此时std::fstream为不完整类型
class FileHandler {
public:
    FileHandler();
    ~FileHandler();
    // 按需实现移动构造/赋值，默认禁用拷贝即可
    FileHandler(FileHandler&&) = default;
    FileHandler& operator=(FileHandler&&) = default;
private:
    // 用函数指针作为删除器实现类型擦除，不需要知道std::fstream的完整定义
    std::unique_ptr<std::fstream, void(*)(std::fstream*)> _file;
};

实现文件（类型完整时构造智能指针） #

#include <fstream>

FileHandler::FileHandler() 
    // 此时std::fstream是完整类型，lambda内部已经明确知道如何销毁对象
    : _file(new std::fstream, [](std::fstream* ptr) { delete ptr; })
{}

FileHandler::~FileHandler() = default;

该方案的核心优势：

• 无原子引用计数开销，仅多一次删除器的间接调用，性能损失可以忽略
• 完美支持不完整类型，完全适配PIMPL场景
• 支持move-only类型（比如std::fstream），弥补了std::any要求类型可拷贝的缺陷
• 完全基于标准库原生组件，无第三方依赖

方案2：需要共享所有权的场景 #

当前C++标准库没有提供官方的非原子版本std::shared_ptr，如果你的场景确实需要共享所有权、且完全不需要线程安全，可以自行实现一个极简的非原子引用计数智能指针，代码量不到100行，性能远高于标准std::shared_ptr，可以完全替代boost的非原子shared_ptr方案。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者NoSenseEtAl