C 中前置宣告的應用與陷阱

有一定c++開發經驗的朋友可能會遇到這樣的場景：兩個類a與b是強耦合關係，類a要引用b的物件，類b也要引用類a的物件。好的，不難，我的第一直覺讓我寫出這樣的**：

// a.h #include "b.h" class a ;

#include 「a.h」

a::a(void)

a::~a(void)

// b.h

#include 「a.h」

class b

;// b.cpp

#include 「b.h」

b::b(void)

b::~b(void)

好的，完成，編譯一下a.cpp，不通過。再編譯b.cpp，還是不通過。編譯器都被搞暈了，編譯器去編譯a.h，發現包含了b.h，就去編譯b.h。編譯b.h的時候發現包含了a.h，但是a.h已經編譯過了（其實沒有編譯完成，可能編譯器做了記錄，a.h已經被編譯了，這樣可以避免陷入死迴圈。編譯出錯總比死迴圈強點），就沒有再次編譯a.h就繼續編譯。後面發現用到了a的定義，這下好了，a的定義並沒有編譯完成，所以找不到a的定義，就編譯出錯了。提示資訊如下：

1>d:/vs2010/test/test/a.h(5): error c2146: syntax error : missing ';' before identifier 'b'

1>d:/vs2010/test/test/a.h(5): error c4430: missing type specifier - int assumed. note: c++ does not support default-int

那怎麼辦？有辦法，c++為我們提供了前置宣告。前置宣告是什麼？舉個形象點的例子，就是我要蓋乙個屋子（chouse），光有屋子還不行啊，我還得有床（cbed）。但是屋子還沒蓋好，總不能先買床吧，床的大小我定了，改天買。先得把房子蓋好，蓋房子的時候我先給床留個位置，等房子蓋好了，我再決定買什麼樣的床。前置宣告就是我在宣告乙個類（chouse）的時候，用到了另外乙個類的定義（cbed），但是cbed還沒有定義呢，而且我還先不需要cbed的定義，只要知道cbed是乙個類就夠了。那好，我就先宣告類cbed，告訴編譯器cbed是乙個類（不用包含cbed的標頭檔案）：

class cbed;

然後在chouse中用到cbed的，都用cbed的指標型別代（因為指標型別固定大小的，但是cbed的大小只用知道了cbed定義才能確定）。等到要實現chouse定義的時候，就必須要知道cbed的定義了，那是再包好cbed的標頭檔案就行了。

前置宣告有時候很有用，比如說兩個類相互依賴的時候要。還有前置宣告可以減少標頭檔案的包含層次，減少出錯可能。上面說的例子。

// house.h class cbed; // 蓋房子時：現在先不買，肯定要買床的 class chouse ;

// house.cpp

#include 「bed.h」

#include 「house.h」 // 等房子開始裝修了，要買床了

chouse::chouse(void)

chouse::~chouse(void)

void chouse::gotobed()

// bed.h

class cbed

;// bed.cpp

#include 「bed.h」

cbed::cbed(void)

cbed::~cbed(void)

void cbed::sleep()

; // house.cpp

#include 「bed.h」

#include 「house.h」 // 等房子開始裝修了，要買床了

chouse::chouse(void)

bed(

new cbed())

chouse::chouse(cbed& bedtmp)

bed(bedtmp)

chouse::~chouse(void)

void chouse::gotobed()

2、不能在chouse的宣告中使用cbed的方法

使用了未定義的型別cbed；

bed->sleep的左邊必須指向類/結構/聯合/泛型型別

class cbed; // 蓋房子時：現在先不買，肯定要買床的 class chouse };

3、在cbed定義之前呼叫cbed的析構函式

// house.h class cbed; // 蓋房子時：現在先不買，肯定要買床的 class chouse };

// house.cpp

#include 「bed.h」

#include 「house.h」 // 等房子開始裝修了，要買床了

chouse::chouse(void)

chouse::~chouse(void)

void chouse::gotobed()

// bed.h

class cbed

;// bed.cpp

#include 「bed.h」

cbed::cbed(void)

cbed::~cbed(void)

void cbed::sleep()

接下來，給出開篇第乙個問題的答案：

// a.h class b; class a ;

#include 「b.h」

#include 「a.h」

a::a(void)

a::~a(void)

// b.h

class a;

class b

;// b.cpp

#include 「a.h」

#include 「b.h」

b::b(void)

b::~b(void)

《c++ primer 4edition》在類的友元一章節中說到，如果在乙個類a的宣告中將另乙個類b的成員函式宣告為友元函式f，那麼類a必須事先知道類b的定義；類b的成員函式f宣告如果使用類a作為形參，那麼也必須知道類a的定義，那麼兩個類就互相依賴了。要解決這個問題必須使用類的前置宣告。例如：

// house.h #include "bed.h" class chouse };

// house.cpp

#include 「house.h」

chouse::chouse(void)

chouse::~chouse(void)

void chouse::gotobed()

// bed.h

class chouse;

class cbed

;// bed.cpp

#include 「house.h」

cbed::cbed(void)

cbed::~cbed(void)

void cbed::sleep(chouse& h)

;

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