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为什么C++模板让我绕过不完整的类型(前向声明)?

forward-declaration templates c++

xyzzyrz · 技术社区 · 15 年前

我尝试了以下简单程序的三次迭代。这是一个高度简化的尝试,试图编写一个容器和迭代器类对,但我遇到了不完整类型(正向声明)的问题。我发现,一旦我将所有内容都模板化,这实际上是可能的——但前提是我实际使用了模板参数!(我通过观察 Google sparsetable code )

有什么提示可以解释为什么第二个有效,而第三个无效?(我知道第一个不起作用的原因——编译器需要知道容器的内存布局。)

事先谢谢。

// This doesn't work: invalid use of incomplete type.
#if 0
struct container;
struct iter {
  container &c;
  int *p;
  iter(container &c) : c(c), p(&c.value()) {}
};
struct container {
  int x;
  int &value() { return x; }
  iter begin() { return iter(*this); }
};
int main() {
  container c;
  c.begin();
  return 0;
}
#endif

// This *does* work.
template<typename T> struct container;
template<typename T> struct iter {
  container<T> &c;
  T *p;
  iter(container<T> &c) : c(c), p(&c.value()) {}
};
template<typename T> struct container {
  T x;
  T &value() { return x; }
  iter<T> begin() { return iter<T>(*this); }
};
int main() {
  container<int> c;
  c.begin();
  return 0;
};

// This doesn't work either.
#if 0
template<typename T> struct container;
template<typename T> struct iter {
  container<int> &c;
  int *p;
  iter(container<int> &c) : c(c), p(&c.value()) {}
};
template<typename T> struct container {
  int x;
  int &value() { return x; }
  iter<int> begin() { return iter<int>(*this); }
};
int main() {
  container<int> c;
  c.begin();
  return 0;
}
#endif

3 回复 | 直到 15 年前

dirkgently 15 年前

第一个要求定义 container 因为你在做复制操作。如果定义的构造函数 iter 之后 容器 你会没事的。所以:

struct container;
struct iter {
  container &c;
  int *p;
  iter(container &c);
};

struct container {
  int x;
  int &value() { return x; }
  iter begin() { return iter(*this); }
};

iter::iter(container &c) : c(c), p(&c.value()) {}

int main() {
  container c;
  c.begin();
  return 0;
}

第二个示例之所以有效,是因为在您的 main 功能。到那时,所有类型都已定义。尝试移动任何 伊特尔 或 容器 模板定义在main之后,您将遇到一个错误。

第三个例子是 int 似乎是这样。这应该编译,因为 伊特尔 不使用。您对专门化语法有点了解。但是,没有合适的构造函数,因此您只能为 x . 此外,迭代器由指针很好地建模。经过 this 的价值不会有多大帮助。迭代器通常是序列而不是单个对象所必需的。但是,没有什么能阻止你去建造一个。

你不需要 ; 在函数体之后。

Paul 15 年前

通过在定义容器后定义iter::iter(),可以在没有模板的情况下完成此操作:

struct container;

struct iter {
  container &c;
  int *p;
  iter(container &c);
};

struct container {
  int x;
  int &value() { return x; }
  iter begin() { return iter(*this); }
};

iter::iter(container &c)
    : c(c), p(&c.value()) {}

int main() {
  container c;
  c.begin();
  return 0;
}

模板版本可以工作,因为当您实例化模板时,两个类都是完全定义的。

BatchyX 15 年前

在第一种情况下,您试图在类被定义之前访问容器类的成员函数,因此这不起作用。

在第二种情况下,模板在第一次与特定类型一起使用时被实例化。在这一点上,容器类已经在main中定义,因此它可以编译。

在第三种情况下,有一个循环引用。容器使用ITER,ITER使用容器,因此无法工作。