C++：如何前向声明出现在基类的静态方法中的派生类？

Posted 2023-02-21

【中文标题】C++：如何前向声明出现在基类的静态方法中的派生类？

【英文标题】：C++: How can I forward-declare derived classes that appear in a static method of a base class?

【发布时间】：2021-10-18 16:13:10

【问题描述】：

只是做一个简单的练习，我将从另一种语言中学到的想法翻译成 C++。

我有一个抽象类 Number，它有两个派生类，PositiveNumber 和 NegativeNumber。 Number 有一个静态方法应该创建一个 PositiveNumber 或 Negative number 的新实例，具体取决于其输入的符号。

#include <iostream>

class Number

public:
protected:
    int magnitude_;
public:
    static Number* fromInt(int x)
    
        if (x >= 0)  return new PositiveNumber(x); 
        else         return new NegativeNumber(x); 
    
    int getMagnitude()  return magnitude_; 
    virtual void print() = 0;
;

class PositiveNumber: public Number

protected:
public:
    PositiveNumber(int magnitude)  magnitude_ = magnitude; 
    void print()  std::cout << magnitude_ << "\n"; 
;

class NegativeNumber: public Number

protected:
public:
    NegativeNumber(int magnitude)  magnitude_ = magnitude; 
    void print()  std::cout << "-" << magnitude_ << "\n"; 
;


int main (int argc, char* argv[])

    Number* x = Number::fromInt(5);
    x->print();

    return 0;

我知道我需要告诉 Number PositiveNumber 和 NegativeNumber 存在，但我不知道该怎么做。我尝试添加

class PositiveNumber;
class NegativeNumber;

在 Number 的定义之前，但这还不够，导致：

use of undefined type 'PositiveNumber'
use of undefined type 'NegativeNumber'

我确信这有一个简单的答案，但我对调试 C++ 的东西还很陌生，所以我很迷茫。感谢阅读。

【参考方案1】：

fromInt()的定义需要知道PositiveNumber和NegativeNumber有哪些构造函数，所以前向声明是不够的。你需要把Number::fromInt()的声明和定义分开，然后你可以把定义移到PositiveNumber和NegativeNumber的声明下面。

另外，不要忘记delete fromInt() new 的对象。这也意味着向Number 添加一个虚拟析构函数，以便可以从基本Number* 指针正确调用派生的析构函数。

试试这个：

#include <iostream>

class Number

protected:
    int magnitude_;
public:
    static Number* fromInt(int x);

    virtual ~Number() 

    int getMagnitude()  return magnitude_; 
    virtual void print() = 0;
;

class PositiveNumber: public Number

public:
    PositiveNumber(int magnitude)  magnitude_ = magnitude; 
    void print()  std::cout << magnitude_ << "\n"; 
;

class NegativeNumber: public Number

public:
    NegativeNumber(int magnitude)  magnitude_ = magnitude; 
    void print()  std::cout << "-" << magnitude_ << "\n"; 
;

Number* Number::fromInt(int x)

    if (x >= 0)  return new PositiveNumber(x); 
    else         return new NegativeNumber(x); 


int main (int argc, char* argv[])

    Number* x = Number::fromInt(5);
    x->print();
    delete x;

    return 0;

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