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前置申明的正确用法

2019年03月18日 ⁄ 综合 ⁄ 共 4888字 ⁄ 字号 评论关闭
简单的说,前置申明就是告诉编译器这个变量已经在其他地方实现了,你编译器在一定的条件下就可以只管编,别管我到底是怎么实现的。
而这个特定情况,就是编译器不需要知道这个变量的类型的具体实现的情况下。
什么情况下是编译器不需要知道这个变量的类型的具体信息呢?
    1.这个变量是一个指针。
    2.这个变量是一个引用。
指针和引用因为本身都是四个字节的一种特殊类型,他们能指向其他的变量。他们里面放的无非是内存地址,不管是指向的类的还是内置变量。而被解析成不同的对象的原因是编译器根据这个指针的描述决定的。
而前置申明所能做到的也就是这个而已。同c的extern指示符的效果相同。
而当你需要知道这个类的具体实现的情况下,编译器这关你是过不了的。
class a;
class b:public a
{}
或者
class a;
class b
{
    a b;
}
类似这种写法编译器都需要知道这个class a是如何实现的。从而分配其内存,调用其构造函数等等。
总的来说,使用#include是肯定没问题,但是用forward declaration就要慎重考虑了。
转帖:(纤细描述)
差不多一年时间没用过C++写过程序了,由于工作的需要,我又回到了C++的阵形。在工作的过程中遇到了很多麻烦,当我往工程里加一个类,而且那个类又与工程里的类相关,如有那个类型的成员变量。情况如下
//////A.h///////////
class A
{
.......
};
////////B.h//////////
class B:A
{
....
A member;
}
结果,编译就会出错,说找不到类形A。解决的办法是在B.h里#include “A.h”。但是有时候不用#include “A.h”,只要在classB:A前加class A;就可以了。更严重的是不但要#include “A.h”,还要class A;。
起初觉得没问题,因为这样搞来搞去总会编译通过的,而且不会让程序变大,因为
有#ifndef...#endif和#pragma
once控制。直到有一次,我需要那些常量放到一个文件中“const.h”,然后include到其它需要它的类中,结果怎么也编译不成功(因为文件多
了,而且每个文件都这样互相include,把我也蒙了)
直到今天终于从《Effective C++》里找到原理。现向大家分享一下,首先我以下面这个类结构作例子。(先不管我为什么不加一个Woman,为什么Man就有child,我只是作例子解说,绝没有性别歧视。
代码如下:
////////////main.h//////////////
#include
"stdafx.h"
#include
"man.h"
int
main(){
    Man m;
    return
0;
}
////////////Person.h/////////////
#pragma
once
class
Person
{
public
:
    Person(void
);
    ~Person(void
);
};
////////Person.cpp///////////
#include
"StdAfx.h"
#include
"./person.h"
Person::Person(void
){
}
Person::~Person(void
){
}
/////////Man.h///////////
#pragma
once
#include
"person.h"
class
Man : public
Person
{
public
:
    Man(void
);
    ~Man(void
);
private
:
    Person child;
};
/////////////Man.cpp//////////////
#include
"StdAfx.h"
#include
"./man.h"
Man::Man(void
){
}
Man::~Man(void
){
}
 
上述代码,编译运行一切正常。现在我作以下修改:
/////////Man.h///////////
#pragma
once
//#include "person.h"        //
去掉
class
Man : public
Person
{
public
:
    Man(void
);
    ~Man(void
);
private
:
    Person child;
};
/////////Man.h///////////
#pragma
once
//#include "person.h"   //
去掉
class
Person;           //

加入
class
Man:public
Person
{
public
:
    Man(void
);
    ~Man(void
);
private
:
    Person child;
};
error C2504: “Person” : 未定义基类
error C2504: “Person” : 未定义基类
/////////Man.h///////////
#pragma
once
//#include "person.h"   //
去掉
class
Person;           //

加入
class
Man:public
Person
{
public
:
    Man(void
);
    ~Man(void
);
private
:
    Person *child;      //

改为指针
};
/////////Man.h///////////
#pragma
once
//#include "person.h"   //
去掉
class
Person;           //

加入
class
Man               //

去掉:Person
{
public
:
    Man(void
);
    ~Man(void
);
private
:
    Person *child;      //

改为指针
};
error C2504: “Person” : 未定义基类
编译通过
要讲解上面的代码还要一些预备知备,看下面代码:
int
main()
{
    int
x;
    Person p;//

用C++时编译不通过;
}
当编译器看到x定义式时,它们知道必须配置足够的空间以放置一个int。
没问题,每个编译器都知道int有多大。然而当编译器看到p的定义式时,虽然它们也知道必须配置足够空间以放置一个Person,但一个Person对象
有多大呢?编译器获得这项信息的唯一办法就是询问class定义式。然而class的定义式可以合法地不列出实现细节(如:
只写出class Person;
)那么编译器又如何知道该配置多少空间呢?
   
Java等语言对此问题的解法是,当程序定义出一个对象时,只配置足够空间给一个“指向该对象的指针”使用,如
public Person;

public
static
void
main(String[] args)
{
    Person p;
}
   
对于C++就如下那样:
class
Person;
int
main()
{
    Person *p;//

编译器当要配置一个指针大小的空间的指针给p就可以了。
    //Person &p2;

这个理论上也可以,但references object必须“言之有物”
    return
0;
}
   
看回刚才那段代码为什么“Person p;//
用C++时编译不通过
;
”呢?因为它要调用Person constructor。那就是Person的实现细节。
   
   
现在可以解说上面的表格了,我的目的是 去掉#include

Person.h

并加入class Person; 所以要做有:
1.    

Person child改为Person *child。因为child也是Man的成员,Man的大小与Child相关,而child不是内部类型,它的大小编译器不知道。
2.    

:public Person去掉。因为Man继承Person,所以编译器也要知道Person是怎样实现的,那样才能构造出正确的Man来(为了编译成功,我忍痛割爱了)。
 
同时我也要对原码作一下解释:
/////////Man.h///////////
#pragma
once
#include
"person.h"
class
Man : public
Person
{
public
:
    Man(void
);
    ~Man(void
);
private
:
    Person child;
};
   
这里#include
“person.h”不但包含了Person的定义,也包含了Person的实现细节,所以是编译成功的。
 
结论

1.    

当不需要调用类的实现时,包括constructor,copy constructor,assignment operator,member function,甚至是address-of operator时,就不用#include,只要forward declaration就可以了。
2.      


当要用到类的上面那些“方法”时,就要#include
 
扩充

   
为了加深认识,我分享遇到的另一情况。
////////////Person.h/////////////
#pragma
once
class
Person
{
public
:
    Person(void
);
    ~Person(void
);
    virtual
void
addChild(Person p) = 0;//

将Person变为抽象类
};
/////////Man.h///////////
#pragma
once
//#include "person.h"   //
去掉
class
Person;           //

加入
class
Man               //

去掉:Person
{
public
:
    Man(void
);
    ~Man(void
);
private
:
    Person *child;
    void
addChild(Person p);//

相应地在Man.cpp中加上这个空函数
};
 
error C2259: “Person” : 不能实例化抽象类
/////////Man.h///////////
#pragma
once
#include
"person.h"    //

加回来
class
Person;      //

加不加入也没所谓
class
Man               //

去掉:Person
{
public
:
    Man(void
);
    ~Man(void
);
private
:
    Person *child;
    void
addChild(Person p);//

相应地在Man.cpp中加上这个空函数
};
/////////Man.h///////////
#pragma
once
#include
"person.h"    //

加回来
class
Person;      //

加不加入也没所谓
class
Man               //

去掉:Person
{
public
:
    Man(void
);
    ~Man(void
);
private
:
    Person *child;
    void
addChild(Person *p);//

将形参变为Person*
};
error C2259: “Person” : 不能实例化抽象类
编译成功
/////////Man.h///////////
#pragma
once
#include
"person.h"    //

加回来
class
Person;      //

加不加入也没所谓
class
Man               //

去掉:Person
{
public
:
    Man(void
);
    ~Man(void
);
private
:
    Person *child;
    void
addChild(Person &p);//

将形参变为Person&
};
 
编译成功
 
      
为什么出现不能实例化抽象类?我并没有实例化过它。

      
这是参数的传递问题。当一个变量传给函数时,我们说是实参传给形参(pass-by-value),形参是通过copy constructor建立的,所以就是实例化了一个抽象类。而pass-by-reference和传指针就没问题了

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