编译器对C++类提前声明的处理

Posted 2022-05-24 LC编程开发者

        在一般情况下，类必须先声明，然后，才能使用它。但是，在特殊的情况下（例如上面的例子），在正式声明定义类之前，需要使用该类名。但是，提前声明的使用范围是有限的，提前声明的时候，只能使用它去声明一个对象，例如，声明一个参数，但是，不能够调用它去定义一个对象。因为，这个类还没有编译，还不知道它有什么成员变量，所以，还不能够使用它去定义对象。如下是一个测试的例子：

       程序编译运行结果如下：

g++ test.cpp -o exe

wkf@ubuntu:~/c++$ ./exe

调用print()函数

       程序编译OK，可以正常运行。因为，在print()函数中，只是定义了student类的引用，并没有实际定义对象。

       那么，我们修改print()函数如下：

//定义函数引用 student 类;

void print(student& s)

    cout << "调用print()函数" << endl;

    //定义student类对象

    student stud("wkf", "www.mylinux.vip", 13926572996);

       程序编译异常，异常信息如下：

wkf@ubuntu:~/c++$ g++ test.cpp -o exe

test.cpp: In function ‘void print(student&)’:

test.cpp:12: error: variable ‘student stud’ has initializer but incomplete type

       异常信息描述在print()函数中，定义的stud对象并不是合法的student类。因为，此时，编译器还没有编译student类，并不知道student类的具体定义，所以，无法使用student类来定义对象。

       同样的道理，编译器还没有执行student类的编译时，无法知道student类的具体定义，所以，就不可以使用student类来定义对象。同时，也不可以访问student类中的成员。所以，我们把print()函数放在student类定义之前。程序测试代码如下：

       编译运行结果如下：

wkf@ubuntu:~/c++$ g++ test.cpp -o exe

test.cpp: In function ‘void print(student&)’:

test.cpp:11: error: invalid use of incomplete type ‘struct student’

test.cpp:6: error: forward declaration of ‘struct student’

test.cpp:12: error: invalid use of incomplete type ‘struct student’

test.cpp:6: error: forward declaration of ‘struct student’

test.cpp:13: error: invalid use of incomplete type ‘struct student’

test.cpp:6: error: forward declaration of ‘struct student’

       可以看到，在print()函数中引用student对象的成员变量，是非法的操作。

       那么，根据这个思路，我们可以把print()函数放在student类定义来后面，就可以正确引用student类的成员了。测试代码如下：

    程序运行结果如下：

       可以看到，在student类定义的后面，在定义print()函数。那么，在print()函数中就可以访问student类的成员变量。

       所以，充分理解这个机制，理解编译系统的工作过程，在编写代码的时候，就可以合理地设计代码，当编译C++代码，有编译错误的时候，可以知道怎么样解决。

       特别是在设计模式中，多个类对象之间相互引用，此时，需要充分理解C++语言的特性，才可以根据设计模式的思想，编写出稳定、高效的代码。