前向声明？，包括守卫？，还是别的啥？

Posted 2023-02-22

【中文标题】前向声明？，包括守卫？，还是别的啥？

【英文标题】：Forward Declaration?, Include guard?, or something else?前向声明？，包括守卫？，还是别的什么？

【发布时间】：2013-09-12 08:15:38

【问题描述】：

我有一个名为 Token 的 父类

我有两个子类，ErrorToken 和 EndToken。 这些类中的每一个都需要能够创建另一个类的对象，并通过函数调用返回它。每个都有自己单独的头类。

所以，ErrorToken 需要能够创建新的 EndToken 对象并返回，而 EndToken 需要能够创建新的 ErrorToken 对象并返回。

在这方面取得成功的最佳方法是什么？如果它尽可能与交叉编译器兼容，我会更喜欢这样我不想使用一次编译指示。（但这基本上就是我要寻找的）。

理想情况下，我希望能够做这样的事情......

#ifndef ErrorToken
#include "ErrorToken.h"
#endif

但这似乎永远不会奏效（我猜那是错误的？有人可以帮我理解为什么吗？）。

我对前向声明的理解是它只适用于函数签名和指针（对吗？），所以我认为这不适用于我的情况，因为我需要它能够运行构造函数。 .或者编译器是否只需要知道构造函数在那一刻退出？

【问题讨论】：

在头文件中使用前向声明，并在实现文件中包含必要的头文件。

不支持#pragma once，您打算使用哪些奇怪的编译器？我认识的每个编译器都支持它。

你确定需要使用循环依赖吗？

【参考方案1】：

好吧，使用前向声明。正如你所说，那里有数百万种解释，现在有数百万零一个：

ErrorToken.h：

#ifndef H_ERROR_TOKEN
#define H_ERROR_TOKEN

#include "Token.h"

class EndToken;

class ErrorToken : public Token

public:
    EndToken makeEndToken();
;

#endif

EndToken.h：

#ifndef H_END_TOKEN
#define H_END_TOKEN

#include "Token.h"

class ErrorToken;

class EndToken : public Token

public:
    ErrorToken makeErrorToken();
;

#endif

在每个实现文件中，您现在可以愉快地包含两个标头：

#include "ErrorToken.h"
#include "EndToken.h"

ErrorToken EndToken::makeErrorToken()

    return ErrorToken();   // example


EndToken ErrorToken::makeEndToken()

    return EndToken();

---

正如@James Kanze 指出的那样，您可能对 C++ 的工作原理感到困惑。以下代码可能更符合您对 Java 的期望，并且在多态设计方式中更有意义：

class Token  virtual ~Token()   ;

class ErrorToken : public Token

    std::unique_ptr<Token> makeEndToken();
;

class EndToken : public Token

    std::unique_ptr<Token> makeErrorToken();
;

std::unique_ptr<Token> EndToken::makeErrorToken()

    return  new ErrorToken; 


std::unique_ptr<Token> ErrorToken::makeEndToken()

    return  new EndToken; 

由于您仅通过基指针处理对象，因此标头不需要了解有关其他派生类的任何信息。 （我留给您将代码细分为文件；每个块都进入一个单独的文件。）

【讨论】：

您可能会指出为什么您更改了他的包含警卫的名称。 （使用ErrorToken 作为定义类ErrorToken 的标头的包含保护不会很好地工作。）

另一点，与他的问题无关（但由于他来自 Java 背景，也许值得指出）：如所写，您的函数按值返回。这对于继承层次结构中的对象来说有些例外（尽管它可能是合理的）；大多数时候，您会返回一个指针 (ErrorToken*)。

@JamesKanze：我什至没有注意到 :-)

@JamesKanze：整个问题充其量是微不足道的。 “通常”你会返回一个基指针，整个问题就会消失......

感谢您的输入...返回指针与按值返回有什么好处？它只是防止程序不得不复制对象吗？

【参考方案2】：

为什么是你的

#ifndef ErrorToken

错了？首先，将它放在头文件中，其次确保某些内容确实定义 ErrorToken

---

包含守卫和前向声明可能会让你摆脱这个困境：

//"ErrorToken.h"
#ifndef ERROR_TOKEN_INCLUDED
#define ERROR_TOKEN_INCLUDED

class EndToken;

class ErrorToken

public:
    EndToken DoSomething();
;
#endif

//"EndToken.h"
#ifndef END_TOKEN_INCLUDED
#define END_TOKEN_INCLUDED
class ErrorToken;

class EndToken

public:
    ErrorToken DoSomething();
;
#endif

之前关于循环依赖的讨论有几个：here、here 和here 然后，您可以在 cpp 文件中完成大部分工作，其中包含另一个标头，因此它知道完整的类定义，而不仅仅是前向声明，并且可以使用它。 不过先退后一步，问：“他们真的需要了解彼此吗？”

【讨论】：

我强烈建议为 include 守卫使用更详细的命名约定；说类似 ERRORTOKEN_H 的话。实际上，您的代码不会编译，因为您已将 #defined 类的名称设置为空字符串。

哦，我的话...我在想什么？