C++头文件中声明类的小问题

Posted 2023-04-11

#ifndef _SQLIST_
#define _SQLIST_
#include "List.h"
//定义顺序表类
template <class ElemType>
class SqList : public List<ElemType>
public:
SqList(int m = 0);
SqList(const SqList<ElemType>&);
~SqList();
/******其他成员函数**********/
private:
int len;
int size;
ElemType* elem;
;
#endif

我在头文件中声明了这样一个类（当然，前面还有一个List.h头文件声明了基类）
那这个头文件中声明的类的成员函数应该在另外一个cpp文件中定义吧？比如
template <class ElemType>
SqList<ElemType>::SqList(int m)

len = 0;
if (m == 0)
elem = NULL;
else
elem = new ElemType[m];
size = m;

在其他文件中定义会报错，我哪个步骤错了？

　　模板函数或者模板类的声明和实现不能分离，开发者不能在不同的文件内进行声明和实现的操作

　　这个原因是多方面的，这条限制却是强制性的。
　　一种原因是模板类本质上都是抽象类，并不是真正的实体类，所以编译的时候并不具备实体。一个典型的例证就是，当用户不对模板类或者模板函数进行使用的时候，即没有给出具体的类型实例的时候，编译后的目标文件中，并不会拥有模板类的任何信息。
　　正是因为如此，其实现必须放在声明里面，因为实现也是“声明”的一部分，整个都是一种“声明” 参考技术A 这个不是你的问题，是编译器的问题，目前大部分编译器都不能支持模板类的类定义和实现分开，所以你必须要函数的实现全部都写在一个头文件里。
这个限制只存在于模板类，对类用了template的情况。本回答被提问者采纳 参考技术B 能把整个代码贴出来吗，我也遇到过类似的问题，一起探讨

智能指针和前置声明之间的小问题

对比Go等其他语言的工程，C++工程让人痛苦的一件事情就是当工程稍微庞大一点，编译时间就蹭蹭蹭往上爬。一般来说看过Effective C++这本书或者其他类似书籍的人都知道要解决编译时长的问题，就要解决好和头文件之间的依赖关系。所以在任何必要的时候要首先考虑使用前置声明而不是之间include头文件。也就是说，在定义类的时候成员变量如果是自定义类型，可以考虑将其声明为指针类型或者是配合智能指针。函数传参时也是一样，使用指针或者引用。

对于一个C工程来说，因为没有智能指针和引用的概念，所以都是直接使用指针配合前置声明。用起来得心应手。

但是C++工程里，有时候为了方便和省心，更多时候指针类型的成员变量会使用智能指针包一下。这个时候有可能会出现编译通不过的情况：

MSVC：

error C2338: can‘t delete an incomplete type
warning C4150: deletion of pointer to incomplete type ‘base‘;

Clang：

error : invalid application of ‘sizeof‘ to an incomplete type ‘base‘
                    static_assert(0 < sizeof (_Ty),
                                      ^~~~~~~~~~~~
note: in instantiation of member function ‘std::default_delete<base>::operator()‘ requested here
                            this->get_deleter()(get());
                            ^
    ./main.h(6,8) :  note: in instantiation of member function ‘std::unique_ptr<base, std::default_delete<base> >::~unique_ptr‘ requested here
    struct test
           ^
./main.h(5,8) :  note: forward declaration of ‘base‘
    struct base;

看到这里，还是要感谢下clang的输出，比较清楚地把问题的本质原因找出来了。但是等等，我哪里调用了智能指针的析构函数？

稍微有点警觉的情况下，你应该反应过来是默认的析构函数在做析构智能指针这事情。

我们先来做一个尝试，把默认的析构函数显示写出来，然后按习惯把析构函数的定义放到cpp文件里。这时你会发现，编译通过并且能正常运行。

问题来了，为什么显示声明析构函数并将其定义挪到cpp里，这个问题就解决了呢？

还是来一段标准里的话吧：

12.4/4
If a class has no user-declared destructor, a destructor is implicitly declared as defaulted(8.4). An implicitly declared destructor is an inline public member of its class.

所以这个隐式的inline析构函数在调用智能指针的析构函数析构管理的指针对象时，需要知道该对象的大小。而此时只能看到前置声明而无法看到定义也就无从知道大小，只能GG了。

 

1 #pragma once
2 
3 struct base
4 {
5   int x;
6 };

base.h

 1 #pragma once
 2 
 3 #include <memory>
 4 
 5 struct base;
 6 struct test
 7 {
 8   std::unique_ptr<base> base_;
 9 
10   void print_base() const;
11 };

test.h

 1 #include "main.h"
 2 #include "base.h"
 3 
 4 #include <cstdio>
 5 
 6 void
 7 test::print_base() const
 8 {
 9   std::printf("%d\n", base_->x);
10 }

test.cpp

1 #include "test.h"
2 
3 int main()
4 {
5   test t;
6   t.print_base();
7 
8   return 0;
9 }

main.cpp