我经常发现自己处于这样一种情况:由于一些糟糕的设计决策(由其他人做出:),我在c++项目中面临多个编译/链接器错误,这导致了不同头文件中c++类之间的循环依赖(也可能发生在同一个文件中)。但幸运的是,这种情况发生的次数并不多,所以当下次再次发生这种情况时,我还能记住解决这个问题的方法。

因此,为了便于以后回忆,我将发布一个有代表性的问题和解决方案。更好的解决方案当然是受欢迎的。


A.h B类; A类 { int _val; B * _b; 公众: (int val) : _val (val) { } SetB(B * B) { _b = b; _b - >打印();//编译错误:C2027:使用未定义的类型“B” } 无效的Print () { cout < <“类型:val = " < < _val < < endl; } };


B.h # include“A.h” B类 { 双_val; * _a; 公众: B(双val) : _val (val) { } SetA(A * A) { _a = a; _a - >打印(); } 无效的Print () { cout < <“B型:val = " < < _val < < endl; } };


main.cpp # include“B.h” # include < iostream > Int main(Int argc, char* argv[]) { 一个(10); B B (3.14); a.Print (); a.SetB(乙); b.Print (); b.SetA(和); 返回0; }


当前回答

维基百科上的简单例子对我很有用。 (你可以在http://en.wikipedia.org/wiki/Circular_dependency#Example_of_circular_dependencies_in_C.2B.2B上阅读完整的描述)

文件“a.h”:

#ifndef A_H
#define A_H

class B;    //forward declaration

class A {
public:
    B* b;
};
#endif //A_H

文件“b.h”:

#ifndef B_H
#define B_H

class A;    //forward declaration

class B {
public:
    A* a;
};
#endif //B_H

文件“main.cpp”:

#include "a.h"
#include "b.h"

int main() {
    A a;
    B b;
    a.b = &b;
    b.a = &a;
}

其他回答

我曾经解决过这类问题,方法是将所有内联移到类定义之后,并将其他类的#include放在头文件中的内联之前。这样可以确保在解析内联之前设置所有定义+内联。

这样做可以使两个(或多个)头文件中仍然有大量内联。但有必要配备保安。

像这样

// File: A.h
#ifndef __A_H__
#define __A_H__
class B;
class A
{
    int _val;
    B *_b;
public:
    A(int val);
    void SetB(B *b);
    void Print();
};

// Including class B for inline usage here 
#include "B.h"

inline A::A(int val) : _val(val)
{
}

inline void A::SetB(B *b)
{
    _b = b;
    _b->Print();
}

inline void A::Print()
{
    cout<<"Type:A val="<<_val<<endl;
}

#endif /* __A_H__ */

...在B.h中做同样的事情

下面是模板的解决方案:如何处理模板的循环依赖关系

解决这个问题的线索是在提供定义(实现)之前声明两个类。不能将声明和定义分离到单独的文件中,但是可以将它们作为单独的文件进行结构。

思考这个问题的方法是“像编译器一样思考”。

假设您正在编写一个编译器。你会看到这样的代码。

// file: A.h
class A {
  B _b;
};

// file: B.h
class B {
  A _a;
};

// file main.cc
#include "A.h"
#include "B.h"
int main(...) {
  A a;
}

当你编译。cc文件时(记住。cc而不是。h是编译的单位),你需要为对象a分配空间,那么,那么,有多少空间呢?足够储存B了!那么B的大小是多少呢?足够储存A!哦。

显然你必须打破一个循环引用。

你可以通过允许编译器保留尽可能多的空间来打破它——例如,指针和引用将始终是32或64位(取决于体系结构),所以如果你用指针或引用替换(任何一个),事情就会很好。我们在A中替换:

// file: A.h
class A {
  // both these are fine, so are various const versions of the same.
  B& _b_ref;
  B* _b_ptr;
};

现在情况好多了。有点。Main()仍然说:

// file: main.cc
#include "A.h"  // <-- Houston, we have a problem

#include,对于所有的范围和目的(如果你取出预处理器)只是复制文件到.cc。所以实际上,。cc看起来像:

// file: partially_pre_processed_main.cc
class A {
  B& _b_ref;
  B* _b_ptr;
};
#include "B.h"
int main (...) {
  A a;
}

你可以看到为什么编译器不能处理这个——它不知道B是什么——它以前甚至从来没有见过这个符号。

因此,让我们告诉编译器关于b的信息。这被称为前向声明,并在本回答中进一步讨论。

// main.cc
class B;
#include "A.h"
#include "B.h"
int main (...) {
  A a;
}

这个作品。这并不好。但是在这一点上,您应该已经理解了循环引用问题,以及我们如何“修复”它,尽管修复是糟糕的。

这个修复很糟糕的原因是,下一个要#include“A.h”的人在使用它之前必须声明B,并且会得到一个可怕的#include错误。让我们把声明移到A.h本身。

// file: A.h
class B;
class A {
  B* _b; // or any of the other variants.
};

在B.h中,此时你可以直接包含“A.h”。

// file: B.h
#include "A.h"
class B {
  // note that this is cool because the compiler knows by this time
  // how much space A will need.
  A _a; 
}

HTH.

在某些情况下,可以在类a的头文件中定义类B的方法或构造函数,以解决涉及定义的循环依赖关系。 通过这种方式,您可以避免将定义放在.cc文件中,例如,如果您想实现仅头库。

// file: a.h
#include "b.h"
struct A {
  A(const B& b) : _b(b) { }
  B get() { return _b; }
  B _b;
};

// note that the get method of class B is defined in a.h
A B::get() {
  return A(*this);
}

// file: b.h
class A;
struct B {
  // here the get method is only declared
  A get();
};

// file: main.cc
#include "a.h"
int main(...) {
  B b;
  A a = b.get();
}

不幸的是,我不能评论geza的答案。

他不仅仅是说“把声明放到一个单独的头文件中”。他说,你必须将类定义头文件和内联函数定义分离到不同的头文件中,以允许“延迟依赖”。

但是他的插图不是很好。因为这两个类(A和B)只需要彼此的不完整类型(指针字段/参数)。

为了更好地理解它,想象类A有一个类型为B而不是B*的字段。此外,类A和类B想定义一个内联函数,参数类型为另一种:

这段简单的代码行不通:

// A.h
#pragme once
#include "B.h"

class A{
  B b;
  inline void Do(B b);
}

inline void A::Do(B b){
  //do something with B
}

// B.h
#pragme once
class A;

class B{
  A* b;
  inline void Do(A a);
}

#include "A.h"

inline void B::Do(A a){
  //do something with A
}

//main.cpp
#include "A.h"
#include "B.h"

这将导致以下代码:

//main.cpp
//#include "A.h"

class A;

class B{
  A* b;
  inline void Do(A a);
}

inline void B::Do(A a){
  //do something with A
}

class A{
  B b;
  inline void Do(B b);
}

inline void A::Do(B b){
  //do something with B
}
//#include "B.h"

这段代码不能编译,因为B::Do需要后面定义的a的完整类型。

为了确保它能编译源代码,应该是这样的:

//main.cpp
class A;

class B{
  A* b;
  inline void Do(A a);
}

class A{
  B b;
  inline void Do(B b);
}

inline void B::Do(A a){
  //do something with A
}

inline void A::Do(B b){
  //do something with B
}

对于需要定义内联函数的每个类,使用这两个头文件是完全可能的。 唯一的问题是循环类不能只包含“公共标头”。

为了解决这个问题,我想建议一个预处理器扩展:#pragma process_pending_includes

这个指令应该延迟当前文件的处理,并完成所有挂起的include。