c++关键字__前置声明
c++函数的声明和定义
我们在用C++写代码时（假设源文件只有一个main.cpp），经常会按照以下步骤写：
- 先对自定义的函数进行声明
- 在main函数里调用第1步里声明好的函数
- 编写函数的实际代码，这一步也叫函数的定义
简单例子如下：
#include <iostream>
using namespace std;
void func(void); // 函数声明
int main() {
func(); // 调用函数
return 0;
}
void func(void) { // 函数定义
cout << "hello world\n";
}
可以看到C++允许函数的声明和定义分开，并且只要函数声明后就可以拿来使用，暂时不用去实现其具体定义，这其实也是可以对C/C++代码进行模块化管理的基础。
类的前置声明
类似于函数的声明和定义，C++里类的声明和定义也是可以分开的。我们可以先声明而暂时不定义它，这种声明就称为类的前置声明，forward declaration。
class Screen;
这个前置声明在代码里引入了名字Screen，并指示Screen是一个类类型。对于类类型Screen来说，在它声明之后定义之前是一个不完全类型，所谓不完全类型就是我们知道Screen是一个类类型，但是我们不知道它到底包含了哪些成员。
- 不完全类型只能在非常有限的情况下使用：
- 只能定义指向这种不完全类型的指针或引用
- 只能声明（但是不可以定义）以不完全类型作为参数或者返回类型的函数
以下代码是一个错误例子，在类Link_Screen里不能使用Screen去创建对象，只能去定义Screen类的指针或引用:
class Screen; // Screen的前置声明
class Link_Screen
{
public:
Screen window; // 错误，创建对象时该类必须已经定义过
Screen* window_1; //正确，只能创建Screen类的指针或引用
Link_Screen* prev;
Link_Screen* next;
};
类的前置声明的好处
处理两个类的相互依赖的问题：假设有两个类，叫A和B，如果A里要用到B的成员函数，B里要用到A的成员函数，如果直接按照如下这样写，就会出错：
/******* A.h *******/
#ifndef _A_H_
#define _A_H_
#include <iostream>
#include "B.h"
class A
{
B obj;
void testA(void) {std::cout << "hello A\n";}
};
#endif // _A_H_
/*******************/
/******* B.h *******/
#ifndef _B_H_
#define _B_H_
#include <iostream>
#include "A.h"
class B
{
A obj;
void testB(void) {std::cout << "hello B\n";}
};
#endif // _B_H_
/*******************/
/***** main.h ******/
#include "A.h"
int main(void)
{
A data;
data.obj.testB();
return 0;
}
/*******************/
可以看出，头文件A.h 和 B.h出现了循环引用的问题。 编译出错。
改用前置声明，就会避免这样的问题，不过写法有一定的限制，只能定义指针或引用，而且不能通过指针或引用来调用类的方法，因为此时该类类型是不完全类型，还不知道里面定义了哪些方法。
/******* A.h *******/
#ifndef _A_H_
#define _A_H_
#include <iostream>
class B;
class A
{
B* ptr;
void testA(void) {std::cout << "hello A\n";}
};
#endif // _A_H_
/*******************/
/******* B.h *******/
#ifndef _B_H_
#define _B_H_
#include <iostream>
class A;
class B
{
A* ptr;
void testB(void) {std::cout << "hello B\n";}
};
#endif // _B_H_
/*******************/
/***** main.h ******/
#include "A.h"
#include "B.h"
int main(void)
{
A dataA;
dataA.ptr = new B();
dataA.ptr->testB();
B dataB;
dataB.ptr = new A();
dataB.ptr->testA();
return 0;
}
/*******************/
上述写法是A中包含B的指针，B中包含A的指针，还可以写成A中包含B的对象，B中包含A的指针，如下:
/******* A.h *******/
#ifndef _A_H_
#define _A_H_
#include <iostream>
#include "B.h"
class A
{
B obj;
void testA(void) {std::cout << "hello A\n";}
};
#endif // _A_H_
/*******************/
/******* B.h *******/
#ifndef _B_H_
#define _B_H_
#include <iostream>
class A;
class B
{
A* obj;
void testB(void) {std::cout << "hello B\n";}
};
#endif // _B_H_
/*******************/
/***** main.h ******/
#include "A.h"
#include "B.h"
int main(void)
{
A dataA;
dataA.obj.testB();
B dataB;
dataB.obj = new A();
dataB.obj->testA();
return 0;
}
/*******************/
前置声明的坏处
google c++ style:
- 前置声明隐藏了依赖关系，头文件改动时，用户的代码会跳过必要的重新编译过程。
- 前置声明可能会被库的后续更改所破坏。前置声明函数或模板有时会妨碍头文件开发者变动其 API.例如扩大形参类型，加个自带默认参数的模板形参等等。
- 前置声明来自命名空间std:: 的 symbol 时，其行为未定义。
- 很难判断什么时候该用前置声明，什么时候该用 #include 。极端情况下，用前置声明代替 includes 甚至都会暗暗地改变代码的含义.
