如何转发声明用作成员变量的结构体

Question

我在 Application.h 中定义了一个名为 CardState 的结构：

#ifndef APPLICATION_H
#define APPLICATION_H

#include <Session.h> // Note that both files include each others

struct CardState {
    bool property1;
    bool property2;
};

class Application : public QApplication {

    Q_OBJECT

public:

    explicit Application(int argc, char *argv[]);

}

然后我在另一个文件中使用此 CardState 类型：

#ifndef SESSION_H
#define SESSION_H

#include <Application.h>

struct CardState;

class Session : public QObject {

    Q_OBJECT

public:

    void setCardState(const CardState& cardState);
    CardState cardState() const;

private:

    CardState cardState_;

};

}
#endif // SESSION_H

当时 Session.h 已包含在内，似乎 Application.h 尚未包含在内，因此我需要转发声明该结构（见上文）。但是，这还不够，添加前向声明后，我仍然收到此错误：

'Session::cardState_' uses undefined struct 'CardState'

如果我理解正确，这意味着编译器不知道如何初始化我的变量，因为 CardState 是仅部分声明。我知道我可以通过使 CardState 成为一个指针来解决这个问题，这通常是我所做的，但是还有其他更合适的方法来解决这个问题吗？

Answer 1

根据 Oli Charlesworth 的评论，这应该按原样进行。

在一般情况下，您可能需要：

• 将 CardState 放入其自己的标头中，然后将其 #include 到所有“客户端”标头中，从而避免因这些标头的包含顺序而可能出现的任何复杂情况。
• 将 Session::cardState_ 声明为（智能）指针，并避免需要实际的 CardState 声明。

-- 编辑 ---

既然您编辑了代码，很明显，毕竟存在循环包含依赖项，在这种情况下您的代码确实无法工作，因此您必须应用上述解决方案之一。

Answer 2

您有循环依赖项，循环依赖项是通过使用前向声明来解决的。

一旦你向前声明，编译器就只知道该类型存在；它没有任何关于其大小、成员或方法的信息。它被称为不完整类型。因此，您不能使用此类型（不完整类型）来声明成员或基类，因为编译器需要知道该类型的布局。

所以是的，您必须将 Incomplete 类型设置为指针。

Answer 3

好的。首先，您不需要在这里转发声明任何内容，因为您需要的结构已在该头文件中完全声明。

当您尝试这样做时，最终会收到错误，可能是因为编译器认为您正在声明 CardState 的新版本，然后它永远不会在任何地方获得完整的声明。

您需要做的是删除 CardState 的第二个（存根）声明，然后修复导致您（错误地）放入该存根声明的错误。

在注释中，您说的是原始错误消息类似于“找不到标题”。对我来说，这意味着您的编译器的标准搜索库中可能没有包含 Application.h 的目录。如果您愿意，可以在命令行上使用 -I dirname 指令添加它。但很可能它与您的其他包含文件位于同一目录中，您只需将包含语句更改为以下内容即可找到：

#include "Application.h"  // Note quotes instead of <> 

---

更新：Laurent 更新了示例代码，并特别询问在下面关于指针的评论中。

首先，即使在更新的代码中，我也看不出为什么需要前向声明。只需将 CardState 的声明移至 Session.h 中，问题就会消失。像这样移动代码应该始终是您的第一个解决方案。当您具有相互引用的结构时，实际上仅需要前向引用。

如果确实有相互引用的结构，那么是的，您必须至少将这些字段之一设为指针或引用。这实际上并不是为了编译器，而是为了在物理上可以实现结构。如果 A 物理上包含 B 的完整副本，并且 B 物理上包含 A 的完整副本，则从逻辑上讲，您的结构将具有无限大小！