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C++ 类声明 类前置声明范例

时间:2021/5/30 19:55:46|来源:|点击: 次

在编写C++程序的时候,偶尔需要用到前置声明(Forward declaration)。下面的程序中,带红色的那行就是类B的前置说明。这是必须的,因为类A中用到了类B,而类B的声明出现在类A的后面。如果没有类B的前置说明,下面的程序将不同通过编译,编译器将会给出类似“缺少类型说明符”这样的出错提示。

代码一:
// ForwardDeclaration.h
#include <iostream>
using namespace std;
class B;             // 这是前置声明(Forward declaration)
class A
{
private:
         B* b;
public:
         A(B* b):b(b){}
};

class B
{
};

// Main.cpp
#include "ForwardDeclaration.h"
int main(int argc, char** argv)
{
         B* b = new B();
         A* a = new A(b);
         delete a;
         delete b;
         return 0;
}

上面程序可以顺利编译和运行(几乎没有做什么,也没有输出)。

是不是有了前置说明就万事大吉了呢?我们看看下面的代码(带阴影部分的代码是新增加的):

代码二:
// ForwardDeclaration.h
#include <iostream>
using namespace std;
class B;             // 这是前置声明(Forward declaration)
class A
{
private:
         B* b;
public:
         A(B* b):b(b){}
        void someMethod()
         {
            b->someMethod();                                     // (1)
         }
};

class B
{
public:
      void someMethod()
       {
          cout << "something happened..." << endl;
       }
};

// Main.cpp
#include "ForwardDeclaration.h"
int main(int argc, char** argv)
{
         B* b = new B();
         A* a = new A(b);
    a->someMethod();
    delete a;
    delete b;
    return 0;
}

一编译,发现代码(1)处出错。出错提示往往包括(不同的编译器给出的提示会有所不同):

1. 使用了未定义的类型B;

2. “->somemethod”的左边必须指向类/结构/联合/泛型类型

原因:

1. (1)处使用了类型B的定义,因为调用了类B中的一个成员函数。前置声明class B;仅仅声明了有一个B这样的类型,而并没有给出相关的定义,类B的相关定义,是在类A后面出现的,因此出现了编译错误;

2. 代码一之所以能够通过编译,是因为其中仅仅用到B这个类型,并没有用到类B的定义。

解决办法是什么?

将类的声明和类的实现(即类的定义)分离。如下所示:

// ForwardDeclaration.h   类的声明
#include <iostream>
using namespace std;
class B;             // 这是前置声明(Forward declaration)
class A
{
private:
         B* b;
public:
        A(B* b);
void someMethod();
};

class B
{
public:
void someMethod();
};

// ForwardDeclaration.cpp        类的实现
#include "ForwardDeclaration.h"
A::A(B* b):b(b)
{

}

void A::someMethod()
{
    b->someMethod();
}

void B::someMethod()
{
    cout << "something happened..." << endl;
}

// Main.cpp
#include "ForwardDeclaration.h"
int main(int argc, char** argv)
{
         B* b = new B();
         A* a = new A(b);
         a->someMethod();
     delete a;
         delete b;
     return 0;
}

结论:

前置声明只能作为指针或引用,不能定义类的对象,自然也就不能调用对象中的方法了。

而且需要注意,如果将类A的成员变量B* b;改写成B& b;的话,必须要将b在A类的构造函数中,采用初始化列表的方式初始化,否则也会出错。

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