为啥我不能使用双冒号在命名空间中前向声明一个类？

Posted 2023-02-23

【中文标题】为啥我不能使用双冒号在命名空间中前向声明一个类？

【英文标题】：Why can't I forward-declare a class in a namespace using double colons?为什么我不能使用双冒号在命名空间中前向声明一个类？

【发布时间】：2011-01-04 19:18:19

【问题描述】：

class Namespace::Class;

为什么我必须这样做？：

namespace Namespace 
    class Class;

使用VC++ 8.0，编译器问题：

错误 C2653：“命名空间”：不是类或命名空间名称

我认为这里的问题是编译器无法判断Namespace 是类还是命名空间？但是为什么这很重要，因为它只是一个前向声明？

还有其他方法可以前向声明在某个命名空间中定义的类吗？上面的语法感觉就像我在“重新打开”命名空间并扩展它的定义。如果Class 实际上没有在Namespace 中定义怎么办？这会在某个时候导致错误吗？

【问题讨论】：

让我不同意这里的所有答案，并说这只是该语言的设计错误。他们可以想得更好。

这倾向于讨论为什么这在 C++ 中是非法的（这是主观的），并且看起来很有争议。投票结束。

编译器应该如何知道A::B 中的A 是命名空间标识符而不是类名？

@STingRaySC：讨论是主观的，因为没有明确的答案为什么 C++ 会这样做，所以我们在推测。 （这个问题是一个霰弹枪问题，有一些问题已经得到了客观的答案。）在这一点上，我对争论的痕迹变得敏感，而且你同意 Pavel 认为这是 C++ 的错误特征是合格的。如果Namespace 是一个类或命名空间，为什么它很重要，我不会有任何问题。只是不要暗示可能会引发一场针对语法的语言火焰战争。

【参考方案1】：

你得到了正确的答案，让我试着重新措辞：

class Namespace::Class;

为什么我必须这样做？

您必须这样做，因为术语 Namespace::Class 告诉编译器：

...好的，编译器。去寻找 命名空间命名空间，并在 引用名为 Class 的类。

但是编译器不知道你在说什么，因为它不知道任何名为Namespace 的命名空间。即使有一个名为Namespace 的命名空间，如：

namespace Namespace

;

class Namespace::Class;

它仍然行不通，因为您不能从该命名空间外部声明一个命名空间内的类。您必须在命名空间中。

因此，您实际上可以在命名空间中前向声明一个类。只需这样做：

namespace Namespace

    class Class;
;

【讨论】：

所有其他答案都让我感到困惑，但是这个“你不能在命名空间之外从命名空间声明一个类。你必须在命名空间中。”是非常有用的提示。

【参考方案2】：

因为你不能。在 C++ 语言中，完全限定名称仅用于引用 现有（即先前声明的）实体。它们不能用于引入新实体。

而您正在实际上“重新打开”命名空间以声明新实体。如果类 Class 稍后被定义为不同命名空间的成员 - 它是一个完全不同的类，与您在此处声明的类无关。

一旦你到了定义预声明类的地步，你就不需要再次“重新打开”命名空间了。您可以在全局命名空间（或包含Namespace 的任何命名空间）中将其定义为

class Namespace::Class 
  /* whatever */
;

由于您指的是已在命名空间Namespace 中声明的实体，因此您可以使用限定名称Namespace::Class。

【讨论】：

@STingRaySC：前向声明嵌套类的唯一方法是将声明放在封闭类的定义中。而且确实没有办法在定义封闭类之前前向声明嵌套类。

@STingRaySC：嵌套类可以被前向声明——看我的回答。

@John Dibling：嵌套类是在另一个类中声明的类。在命名空间内立即声明的类不是嵌套类。您的答案中没有任何关于 sensted 类的内容。

【参考方案3】：

我想这与你不能像这样一次性声明嵌套命名空间的原因相同：

namespace Company::Communications::Sockets 

你必须这样做：

namespace Company 
  namespace Communications 
    namespace Sockets 
    
  

【讨论】：

这实际上并不是解释为什么你不能这样做的答案。

这是一个为我节省了大量时间的答案

C++17 添加了这个。

这里你知道所有的都是命名空间。但是对于 Company::Communications::Socket 类，您不知道 Communications 是命名空间还是类（其中 socket 是嵌套类）。

【参考方案4】：

不清楚前向声明变量的实际类型是什么。前向声明 class Namespace::Class; 可能意味着

namespace Namespace 
  class Class;

或

class Namespace 
public:
  class Class;
;

【讨论】：

不是impossible to forward-declare a class that's embedded into a class吗？

我认为这是最好的答案之一，因为它回答了为什么编译器本身无法轻易确定。

【参考方案5】：

关于禁止它的理由有很多很好的答案。我只想提供无聊的标准条款，明确禁止它。这适用于 C++17 (n4659)。

有问题的段落是[class.name]/2:

仅由类键标识符组成的声明；要么是 在当前范围内重新声明名称或转发 将标识符声明为类名。它介绍了类 名称到当前范围内。

上面定义了前向声明（或类的红色声明）的构成。本质上，它必须是class identifier;、struct identifier; 或union identifier; 之一，其中identifer 是[lex.name] 中的常用词法定义：

identifier:
  identifier-nondigit
  identifier identifier-nondigit
  identifier digit
identifier-nondigit:
  nondigit
  universal-character-name
nondigit: one of
  a b c d e f g h i j k l m
  n o p q r s t u v w x y z
  A B C D E F G H I J K L M
  N O P Q R S T U V W X Y Z _
digit: one of
  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

这是我们都熟悉的通用方案[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*的产生方式。如您所见，这使class foo::bar; 无法成为有效的前向声明，因为foo::bar 不是标识符。这是一个完全限定的名称，有些不同。