在 C++ 中前向声明嵌套类型/类

Forward declaration of nested types/classes in C++

提问人:Calmarius 提问时间:6/4/2009 最后编辑:EnlicoCalmarius 更新时间:11/29/2020 访问量:70710

问:

我最近陷入了这样的情况:

class A
{
public:
    typedef struct/class {…} B;
…
    C::D *someField;
}

class C
{
public:
    typedef struct/class {…} D;
…
    A::B *someField;
}

通常可以声明一个类名:

class A;

但是你不能转发声明嵌套类型,以下会导致编译错误。

class C::D;

有什么想法吗?

C++ 嵌套 的 Forward-Declaration

评论

6赞 Johannes Schaub - litb 6/4/2009
你为什么需要它?请注意,如果它是被定义的同一类的成员,则可以转发声明:class X { class Y;Y *a;};类 X::Y { };
1赞 Albert Wiersch 8/17/2016
这个解决方案对我有用(命名空间 C { class D; };): stackoverflow.com/questions/22389784/...
0赞 bitlixi 5/31/2018
我找到了一个解决方案链接

答:

267赞 Adam Rosenfield 6/4/2009 #1

你做不到,这是C++语言中的一个漏洞。您必须取消嵌套至少一个嵌套类。

评论

7赞 Marsh Ray 11/7/2011
谢谢你的回答。就我而言,它们不是我的嵌套类。我希望通过一点前向引用来避免巨大的库头文件依赖性。我想知道C++11是否修复了它?
75赞 learnvst 1/12/2012
哦。正是我不想让谷歌出现的东西。无论如何,感谢您的简洁回答。
22赞 Maël Nison 11/2/2012
同样在这里......有人知道为什么这是不可能的吗?似乎存在有效的用例,但在某些情况下,这种缺乏会阻止架构一致性。
0赞 Erik Aronesty 6/15/2016
您可以使用朋友。只需添加注释,说明您正在使用它来解决 C++ 中的漏洞。
5赞 SongWithoutWords 8/16/2016
每当我在这种仿制语言中遇到这种不必要的缺陷时,我都会在笑和哭之间左右为难
1赞 nschmidt 6/4/2009 #2

我不会称之为答案,但仍然是一个有趣的发现: 如果你在一个名为 C 的命名空间中重复你的结构声明,一切都很好(至少在 gcc 中)。 当找到 C 的类定义时,它似乎默默地覆盖了命名空间 C。

namespace C {
    typedef struct {} D;
}

class A
{
public:
 typedef struct/class {...} B;
...
C::D *someField;
}

class C
{
public:
   typedef struct/class {...} D;
...
   A::B *someField;
}

评论

1赞 Dolphin 6/5/2009
我用cygwin gcc尝试过这个,如果你尝试引用A.someField,它不会编译。类 A 定义中的 C::D 实际上指的是命名空间中的(空)结构,而不是类 C 中的结构(顺便说一句,这不会在 MSVC 中编译)
0赞 Calmarius 6/5/2009
它给出错误:“'C类'重新声明为不同类型的符号”
9赞 Johannes Schaub - litb 6/5/2009
看起来像一个 GCC 错误。它似乎认为命名空间名称可以隐藏同一范围内的类名。
40赞 Marsh Ray 11/7/2011 #3
class IDontControl
{
    class Nested
    {
        Nested(int i);
    };
};

我需要一个前向参考,例如:

class IDontControl::Nested; // But this doesn't work.

我的解决方法是:

class IDontControl_Nested; // Forward reference to distinct name.

后来当我可以使用完整的定义时:

#include <idontcontrol.h>

// I defined the forward ref like this:
class IDontControl_Nested : public IDontControl::Nested
{
    // Needed to make a forwarding constructor here
    IDontControl_Nested(int i) : Nested(i) { }
};

如果存在复杂的构造函数或其他不能顺利继承的特殊成员函数,则这种技术可能会比它的价值更麻烦。我可以想象某些模板魔法的反应很糟糕。

但在我非常简单的情况下,它似乎有效。

评论

21赞 Xeo 11/7/2011
在 C++11 中,您可以通过派生类继承构造函数,因此复杂的 ctor 没有问题。using basename::basename;
1赞 Artem Pisarenko 11/18/2015
不错的技巧,但如果指向 IDontControl::Nested 的指针在同一标头中使用(它向前声明的位置)并从外部代码访问,其中还包括 IDontControl 的完整定义,它将不起作用。(因为编译器与 IDontControl_Nested 和 IDontControl::Nested 不匹配)。解决方法是执行静态强制转换。
1赞 ridderhoff 3/1/2019
我建议反其道而行之,把课堂放在外面,只在课堂内使用typedef
5赞 edenbridge 4/16/2012 #4

如果你真的想避免在头文件中 #including 讨厌的头文件,你可以这样做:

HPP 文件:

class MyClass
{
public:
    template<typename ThrowAway>
    void doesStuff();
};

CPP 文件

#include "MyClass.hpp"
#include "Annoying-3rd-party.hpp"

template<> void MyClass::doesStuff<This::Is::An::Embedded::Type>()
{
    // ...
}

但是:

  1. 您必须在调用时指定嵌入类型(特别是如果您的函数不采用嵌入类型的任何参数)
  2. 你的函数不能是虚拟的(因为它是一个模板)

所以,是的,权衡......

评论

1赞 Naftali 4/16/2012
文件到底是什么?hpp
12赞 Alex Bitek 12/3/2012
哈哈,C++ 项目中使用 .hpp 头文件将其与通常以 .h 结尾的 C 头文件区分开来。在同一项目中使用 C++ 和 C 时,有些人更喜欢 .hpp 和 .cpp 作为 C++ 文件,以明确说明他们处理的文件类型,而 .h 和 .c 用于 C 文件。
0赞 chtz 6/3/2017 #5

这将是一种解决方法(至少对于问题中描述的问题 - 而不是实际问题,即,当无法控制 的定义时):C

class C_base {
public:
    class D { }; // definition of C::D
    // can also just be forward declared, if it needs members of A or A::B
};
class A {
public:
    class B { };
    C_base::D *someField; // need to call it C_base::D here
};
class C : public C_base { // inherits C_base::D
public:
    // Danger: Do not redeclare class D here!!
    // Depending on your compiler flags, you may not even get a warning
    // class D { };
    A::B *someField;
};

int main() {
    A a;
    C::D * test = a.someField; // here it can be called C::D
}
0赞 bitlixi 5/31/2018 #6

这可以通过将外部类转发声明为命名空间来完成。

示例:我们必须在 others_a.h 中使用嵌套类 others::A::Nested,这超出了我们的控制范围。

others_a.h

namespace others {
struct A {
    struct Nested {
        Nested(int i) :i(i) {}
        int i{};
        void print() const { std::cout << i << std::endl; }
    };
};
}

my_class.h

#ifndef MY_CLASS_CPP
// A is actually a class
namespace others { namespace A { class Nested; } }
#endif

class MyClass {
public:
    MyClass(int i);
    ~MyClass();
    void print() const;
private:
    std::unique_ptr<others::A::Nested> _aNested;
};

my_class.cpp

#include "others_a.h"
#define MY_CLASS_CPP // Must before include my_class.h
#include "my_class.h"

MyClass::MyClass(int i) :
    _aNested(std::make_unique<others::A::Nested>(i)) {}
MyClass::~MyClass() {}
void MyClass::print() const {
    _aNested->print();
}

评论

1赞 Mariusz Jaskółka 2/26/2019
它可能有效,但它没有记录在案。它工作的原因是它以相同的方式被破坏,无论是类还是命名空间。a::ba
8赞 Dugi 5/2/2019
不适用于 Clang 或 GCC。它说外部类被声明为与命名空间不同的东西。
2赞 Suvorov Ivan 4/22/2019 #7

如果您有权更改类 C 和 D 的源代码,那么您可以单独取出类 D,并在类 C 中输入它的同义词:

class CD {

};

class C {
public:

    using D = CD;

};

class CD;