前置聲明的使用
有一定C++開發經驗的朋友可能會遇到這樣的場景：兩個類A與B是強耦合關系，類A要引用B的對象，類B也要引用類A的對象。好的，不難，我的第一直覺讓我寫出這樣的代碼：
// A.h
#include "B.h"
class A
{
public:
A(void);
virtual ~A(void);
};
//A.cpp
#include "A.h"
A::A(void)
{
}
A::~A(void)
{
}
// B.h
#include "A.h"
class B
{
A a;
public:
B(void);
~B(void);
};
// B.cpp
#include "B.h"
B::B(void)
{
}
B::~B(void)
{
}
好的，完成，編譯一下A.cpp，不通過。再編譯B.cpp，還是不通過。編譯器都被搞暈了，編譯器去編譯A.h，發現包含了B.h，就去編譯B.h。編譯B.h的時候發現包含了A.h，但是A.h已經編譯過了（其實沒有編譯完成，可能編譯器做了記錄，A.h已經被編譯了，這樣可以避免陷入死循環。編譯出錯總比死循環強點），就沒有再次編譯A.h就繼續編譯。后面發現用到了A的定義，這下好了，A的定義并沒有編譯完成，所以找不到A的定義，就編譯出錯了。提示信息如下：
1>d:/vs2010/test/test/a.h(5): error C2146: syntax error : missing ';' before identifier 'b'
1>d:/vs2010/test/test/a.h(5): error C4430: missing type specifier - int assumed. Note: C++ does not support default-int
1>d:/vs2010/test/test/a.h(5): error C4430: missing type specifier - int assumed. Note: C++ does not support default-int
那怎么辦？有辦法，C++為我們提供了前置聲明。前置聲明是什么？舉個形象點的例子，就是我要蓋一個屋子（CHOuse），光有屋子還不行啊，我還得有床（CBed）。但是屋子還沒蓋好，總不能先買床吧，床的大小我定了，改天買。先得把房子蓋好，蓋房子的時候我先給床留個位置，等房子蓋好了，我再決定買什么樣的床。前置聲明就是我在聲明一個類（CHouse）的時候，用到了另外一個類的定義（CBed），但是CBed還沒有定義呢，而且我還先不需要CBed的定義，只要知道CBed是一個類就夠了。那好，我就先聲明類CBed，告訴編譯器CBed是一個類（不用包含CBed的頭文件）：
class CBed;
然后在CHouse中用到CBed的，都用CBed的指針類型代（因為指針類型固定大小的，但是CBed的大小只用知道了CBed定義才能確定）。等到要實現CHouse定義的時候，就必須要知道CBed的定義了，那是再包好CBed的頭文件就行了。前置聲明有時候很有用，比如說兩個類相互依賴的時候要。還有前置聲明可以減少頭文件的包含層次，減少出錯可能。上面說的例子。
// House.h
class CBed; // 蓋房子時：現在先不買，肯定要買床的
class CHouse
{
CBed* bed; // 我先給床留個位置
public:
CHouse(void);
virtual ~CHouse(void);
void GoToBed();
};
// House.cpp
#include "Bed.h"
#include "House.h" // 等房子開始裝修了，要買床了
CHouse::CHouse(void)
{
bed = new CBed(); // 把床放進房子
}
CHouse::~CHouse(void)
{
}
void CHouse::GoToBed()
{
bed->Sleep();
}
// Bed.h
class CBed
{
public:
CBed(void);
~CBed(void);
void Sleep();
};
// Bed.cpp
#include "Bed.h"
CBed::CBed(void)
{
}
CBed::~CBed(void)
{
}
void CBed::Sleep()
{
}
前置聲明中的陷阱
注意這里有陷阱：
1、CBed* bed;必須用指針或引用
引用版本：
// House.h
class CBed; // 蓋房子時：現在先不買，肯定要買床的
class CHouse
{
CBed& bed; // 我先給床留個位置
// CBed bed; // 編譯出錯
public:
CHouse(void);
CHouse(CBed& bedTmp);
virtual ~CHouse(void);
void GoToBed();
};
// House.cpp
#include "Bed.h"
#include "House.h" // 等房子開始裝修了，要買床了
CHouse::CHouse(void)
: bed(*new CBed())
{
CBed* bedTmp = new CBed(); // 把床放進房子
bed = *bedTmp;
}
CHouse::CHouse(CBed& bedTmp)
: bed(bedTmp)
{
}
CHouse::~CHouse(void)
{
delete &bed;
}
void CHouse::GoToBed()
{
bed.Sleep();
}
2、不能在CHouse的聲明中使用CBed的方法
使用了未定義的類型CBed；
bed->Sleep的左邊必須指向類/結構/聯合/泛型類型
class CBed; // 蓋房子時：現在先不買，肯定要買床的
class CHouse
{
CBed* bed; // 我先給床留個位置
// CBed bed; // 編譯出錯
public:
CHouse(void);
virtual ~CHouse(void);
void GoToBed()
{
bed->Sleep(); // 編譯出錯，床都沒買，怎么能睡
}
};
3、在CBed定義之前調用CBed的析構函數
// House.h
class CBed; // 蓋房子時：現在先不買，肯定要買床的
class CHouse
{
CBed* bed; // 我先給床留個位置
// CBed bed; // 編譯出錯
public:
CHouse(void);
virtual ~CHouse(void);
void GoToBed();
void RemoveBed()
{
delete bed; // 我不需要床了，我要把床拆掉。還沒買怎么拆？
}
};
// House.cpp
#include "Bed.h"
#include "House.h" // 等房子開始裝修了，要買床了
CHouse::CHouse(void)
{
bed = new CBed(); // 把床放進房子
}
CHouse::~CHouse(void)
{
int i = 1;
}
void CHouse::GoToBed()
{
bed->Sleep();
}
// Bed.h
class CBed
{
int* num;
public:
CBed(void);
~CBed(void);
void Sleep();
};
// Bed.cpp
#include "Bed.h"
CBed::CBed(void)
{
num = new int(1);
}
CBed::~CBed(void)
{
delete num; // 調用不到
}
void CBed::Sleep()
{
}
//main.cpp
#include "House.h"
int main()
{
CHouse house;
house.RemoveBed();
}
前置聲明解決兩個類的互相依賴
接下來，給出開篇第一個問題的答案：
// A.h
class B;
class A
{
B* b;
public:
A(void);
virtual ~A(void);
};
//A.cpp
#include "B.h"
#include "A.h"
A::A(void)
{
b = new B;
}
A::~A(void)
{
}
// B.h
class A;
class B
{
A a;
public:
B(void);
~B(void);
};
// B.cpp
#include "A.h"
#include "B.h"
B::B(void)
{
a = New A;
}
B::~B(void)
{
}
前置聲明在友元類方法中的應用
《C++ Primer 4Edition》在類的友元一章節中說到，如果在一個類A的聲明中將另一個類B的成員函數聲明為友元函數F，那么類A必須事先知道類B的定義；類B的成員函數F聲明如果使用類A作為形參，那么也必須知道類A的定義，那么兩個類就互相依賴了。要解決這個問題必須使用類的前置聲明。例如：
// House.h
#include "Bed.h"
class CHouse
{
friend void CBed::Sleep(CHouse&);
public:
CHouse(void);
virtual ~CHouse(void);
void GoToBed();
void RemoveBed()
{
}
};
// House.cpp
#include "House.h"
CHouse::CHouse(void)
{
}
CHouse::~CHouse(void)
{
int i = 1;
}
void CHouse::GoToBed()
{
}
// Bed.h
class CHouse;
class CBed
{
int* num;
public:
CBed(void);
~CBed(void);
void Sleep(CHouse&);
};
// Bed.cpp
#include "House.h"
CBed::CBed(void)
{
num = new int(1);
}
CBed::~CBed(void)
{
delete num;
}
void CBed::Sleep(CHouse& h)
{
}
