为什么C ++模板允许我绕过不完整的类型(前向声明)?
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05-07-2019 - |
题
我尝试了以下简单程序的三次迭代。这是编写容器和迭代器对类的高度简化的尝试,但我遇到了不完整类型(前向声明)的问题。我发现,一旦我模仿了一切,这实际上是可能的 - 但只有当我实际使用模板参数时! (我通过查看 Google sparsetable代码。)
任何提示解释为什么第二个有效,而第三个没有? (我知道为什么第一个不起作用 - 编译器需要知道容器的内存布局。)
提前致谢。
// This doesn't work: invalid use of incomplete type.
#if 0
struct container;
struct iter {
container &c;
int *p;
iter(container &c) : c(c), p(&c.value()) {}
};
struct container {
int x;
int &value() { return x; }
iter begin() { return iter(*this); }
};
int main() {
container c;
c.begin();
return 0;
}
#endif
// This *does* work.
template<typename T> struct container;
template<typename T> struct iter {
container<T> &c;
T *p;
iter(container<T> &c) : c(c), p(&c.value()) {}
};
template<typename T> struct container {
T x;
T &value() { return x; }
iter<T> begin() { return iter<T>(*this); }
};
int main() {
container<int> c;
c.begin();
return 0;
};
// This doesn't work either.
#if 0
template<typename T> struct container;
template<typename T> struct iter {
container<int> &c;
int *p;
iter(container<int> &c) : c(c), p(&c.value()) {}
};
template<typename T> struct container {
int x;
int &value() { return x; }
iter<int> begin() { return iter<int>(*this); }
};
int main() {
container<int> c;
c.begin();
return 0;
}
#endif
解决方案
第一个需要 container
的定义,因为您正在进行复制操作。如果在 container
的定义之后定义 iter
的构造函数,你就可以了。所以:
struct container;
struct iter {
container &c;
int *p;
iter(container &c);
};
struct container {
int x;
int &value() { return x; }
iter begin() { return iter(*this); }
};
iter::iter(container &c) : c(c), p(&c.value()) {}
int main() {
container c;
c.begin();
return 0;
}
第二个示例有效,因为在 main
函数中实际实例化之前,没有类。到那时,所有类型都被定义。尝试在main之后移动任何 iter
或容器
模板定义,然后您将遇到错误。
第三个例子是 int
的特化,所以它出现了。这应该编译,因为没有使用 iter
的模板参数。你的专业化语法有点偏。但是,没有适当的构造函数,因此您只会为 x
获取垃圾。此外,迭代器通过指针很好地建模。传递这个
的值不会有太大帮助。迭代器通常是序列所必需的,而不是单个对象。但是,没有什么可以阻止你建立一个。
在函数体之后你不需要;
。
其他提示
你可以在没有模板的情况下通过在容器定义之后定义iter :: iter()来实现:
struct container;
struct iter {
container &c;
int *p;
iter(container &c);
};
struct container {
int x;
int &value() { return x; }
iter begin() { return iter(*this); }
};
iter::iter(container &c)
: c(c), p(&c.value()) {}
int main() {
container c;
c.begin();
return 0;
}
模板版本有效,因为在实例化模板时,两个类都是完全定义的。
在第一种情况下,您尝试在定义类之前访问Container类的成员函数,因此这将不起作用。
在第二种情况下,模板在第一次与特定类型一起使用时被实例化。此时,已经在main中定义了Container类,因此它进行了编译。
在第三种情况下,有一个循环引用。容器使用iter而iter使用容器,因此它无法工作。