为什么C++的Widget类需要使用指针作为数据成员？

核心原因可以从C++语义特性、GUI对象的设计规则两方面来理解： #

• Window类型的成员对象根本无法实现「关联外部窗口」的需求
  如果你在Widget里定义Window win;，这个win是属于当前Widget实例的独立对象，和你程序中已经创建的、需要关联的真实窗口完全是两个实例。就算你尝试给它赋值，也只是调用拷贝赋值运算符把外部窗口的内容复制到这个成员里，本质还是两个独立的对象：你通过Widget的win成员做任何操作都不会影响到真实的外部窗口，完全不符合「跟踪所属窗口」的设计目标。
  而且绝大多数GUI库的窗口类（包括这里用到的FLTK Window）都是禁用拷贝构造和拷贝赋值的，因为窗口对应操作系统内核持有的句柄、绘图上下文等独占资源，根本不允许拷贝，你连赋值操作都编译不过。
• 生命周期管理逻辑完全不匹配
  如果Widget持有Window成员对象，那Widget销毁时这个成员也会被自动销毁，但我们要的只是让Widget「引用」所属的窗口，而不是让Widget掌管窗口的生死：通常一个窗口下会挂载多个Widget，要是其中一个Widget销毁就把整个窗口带走，剩下的Widget会直接访问非法资源。而用指针的话，只是持有一个指向外部窗口的引用关系，不会干预窗口的生命周期，只要保证使用指针时对应的窗口还存活即可。
• 引用无法满足「切换关联窗口」的需求
  你可能会疑惑为什么不用Window& own;而要用指针？因为C++的引用一旦在初始化时绑定到某个对象，后续就不能再修改绑定的目标，完全不符合设计要求里「Widget生命周期内可以关联到不同Window」的特性。而指针可以随时修改指向，要把Widget从窗口A迁移到窗口B，只要把own赋值为窗口B的地址即可，非常灵活。

你可以对应到代码里的纯虚函数virtual void attach(Window&) = 0;，这个接口的作用就是把当前Widget关联到传入的窗口上，实现逻辑通常就是把own指针赋值为&传入的窗口对象，后续如果要换窗口，重新调用attach传入新的窗口即可，用成员对象或者引用都做不到这个效果。
同理，代码里的Fl_Widget* pw也是相同的设计思路：我们的Widget类只是FLTK原生控件的上层封装，不需要持有原生控件的所有权，只需要用指针作为句柄访问原生控件的接口即可，避免和FLTK库的类型强耦合，也符合代码注释里「keep our interface classes at arm’s length from FLTK」的设计目标。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Theodore