我正在寻找当我被允许在另一个类的头文件中做类的前向声明的定义:

我是否可以为基类,为作为成员持有的类,为通过引用传递给成员函数的类,等等这样做?


当前回答

除了指向不完整类型的指针和引用外,还可以声明函数原型来指定不完整类型的参数和/或返回值。但是,不能定义具有不完整形参或返回类型的函数,除非它是指针或引用。

例子:

struct X;              // Forward declaration of X

void f1(X* px) {}      // Legal: can always use a pointer
void f2(X&  x) {}      // Legal: can always use a reference
X f3(int);             // Legal: return value in function prototype
void f4(X);            // Legal: parameter in function prototype
void f5(X) {}          // ILLEGAL: *definitions* require complete types

其他回答

在文件中,只使用指向类的指针或引用。指针/引用不能调用任何成员/成员函数。

//前向声明

我们可以声明类型为Foo*或Foo&的数据成员。

我们可以声明(但不能定义)带有Foo类型的参数和/或返回值的函数。

可以声明类型为Foo的静态数据成员。这是因为静态数据成员定义在类定义之外。

主要规则是,只能前向声明那些内存布局(以及成员函数和数据成员)不需要在前向声明的文件中知道的类。

这将排除基类和任何通过引用和指针使用的类。

我只是想补充一件重要的事情,你可以用Luc Touraille的回答中没有提到的转发类来做。

使用不完整类型可以做什么:

定义接受/返回的函数或方法 指向不完整类型的指针/引用并转发该指针/引用 到另一个函数。

void  f6(X*)       {}
void  f7(X&)       {}
void  f8(X* x_ptr, X& x_ref) { f6(x_ptr); f7(x_ref); }

模块可以将前向声明类的对象传递给另一个模块。

到目前为止,没有一个答案描述了何时可以使用类模板的前向声明。所以,开始吧。

类模板可以被声明为:

template <typename> struct X;

按照公认答案的结构,

以下是你能做的和不能做的。

使用不完整类型可以做什么:

Declare a member to be a pointer or a reference to the incomplete type in another class template: template <typename T> class Foo { X<T>* ptr; X<T>& ref; }; Declare a member to be a pointer or a reference to one of its incomplete instantiations: class Foo { X<int>* ptr; X<int>& ref; }; Declare function templates or member function templates which accept/return incomplete types: template <typename T> void f1(X<T>); template <typename T> X<T> f2(); Declare functions or member functions which accept/return one of its incomplete instantiations: void f1(X<int>); X<int> f2(); Define function templates or member function templates which accept/return pointers/references to the incomplete type (but without using its members): template <typename T> void f3(X<T>*, X<T>&) {} template <typename T> X<T>& f4(X<T>& in) { return in; } template <typename T> X<T>* f5(X<T>* in) { return in; } Define functions or methods which accept/return pointers/references to one of its incomplete instantiations (but without using its members): void f3(X<int>*, X<int>&) {} X<int>& f4(X<int>& in) { return in; } X<int>* f5(X<int>* in) { return in; } Use it as a base class of another template class template <typename T> class Foo : X<T> {} // OK as long as X is defined before // Foo is instantiated. Foo<int> a1; // Compiler error. template <typename T> struct X {}; Foo<int> a2; // OK since X is now defined. Use it to declare a member of another class template: template <typename T> class Foo { X<T> m; // OK as long as X is defined before // Foo is instantiated. }; Foo<int> a1; // Compiler error. template <typename T> struct X {}; Foo<int> a2; // OK since X is now defined. Define function templates or methods using this type template <typename T> void f1(X<T> x) {} // OK if X is defined before calling f1 template <typename T> X<T> f2(){return X<T>(); } // OK if X is defined before calling f2 void test1() { f1(X<int>()); // Compiler error f2<int>(); // Compiler error } template <typename T> struct X {}; void test2() { f1(X<int>()); // OK since X is defined now f2<int>(); // OK since X is defined now }

不完整类型不能做的事情:

Use one of its instantiations as a base class class Foo : X<int> {} // compiler error! Use one of its instantiations to declare a member: class Foo { X<int> m; // compiler error! }; Define functions or methods using one of its instantiations void f1(X<int> x) {} // compiler error! X<int> f2() {return X<int>(); } // compiler error! Use the methods or fields of one of its instantiations, in fact trying to dereference a variable with incomplete type class Foo { X<int>* m; void method() { m->someMethod(); // compiler error! int i = m->someField; // compiler error! } }; Create explicit instantiations of the class template template struct X<int>;

只要不需要定义(比如指针和引用),就可以使用前向声明。这就是为什么大多数情况下你会在头文件中看到它们,而实现文件通常会为适当的定义拉出头文件。