#include 模板递归

Question

我有类似的问题 Why can templates only be implemented in the header file? (and there Correct way of structuring CMake based project with Template class) 但包含递归。

代码：

A.h

#pragma once
#include "B.h"

struct A
{
    B b;
    void doThingA() {}
};

B.h

#pragma once
struct A;

struct B
{
    A *a;
    template<typename T>
    void doThingB();
};

#include "A.h"

template<typename T>
void B::doThingB()
{
    a->doThingA();
}

main.cpp

#include "A.h"

int main() {}

错误：

In file included from A.h:2,
                 from main.cpp:1:
B.h: In member function 'void B::doThingB()':
B.h:16:6: warning: invalid use of incomplete type 'struct A'
   16 |     a->doThingA();
      |      ^~
B.h:2:8: note: forward declaration of 'struct A'
    2 | struct A;
      |        ^

B.h 包含来自 A.h 但 B.h 中模板函数实现所需的 A.h 不包含。由于模板的原因，我也无法对 .cpp 进行实施。

可以通过使用模板的显式实例化来解决，但我想知道另一种解决方案。

Answer 1

当您拥有紧密耦合的类型时，最简单的解决方案是将它们放在一个 header 文件中。

#pragma once

// forward declaration of A
struct A;

// declare B, since A needs it
struct B
{
    A *a;
    template<typename T>
    void doThingB();
};

// now we can declare A
struct A
{
    B b;
    void doThingA() {}
};

// and finally, implement the parts of B that need A
// and need to be in the header
template<typename T>
void B::doThingB()
{
    a->doThingA();
}

如果你还想要一个B.h，那么它可以是一行：

#include "A.h"

如果您想将 A/B 拆分为您自己组织的多个 header，一个简单的解决方案是添加 compile-time 检查以确保文件不直接包括在内。

// A.h
#pragma once

#define A_IMPL

#include "B_impl.h"

#undef A_IMPL

// B.h
#pragma once

#ifndef A_IMPL

#error "B_impl.h can't be included directly; use A.h"

#endif

struct A;

struct B
{
    A *a;
    template<typename T>
    void doThingB();
};

#include "A_impl.h"

template<typename T>
void B::doThingB()
{
    a->doThingA();
}

// A_impl.h
#pragma once

#ifndef A_IMPL

#error "A_impl.h can't be included directly; use A.h"

#endif

struct A
{
    B b;
    void doThingA() {}
};

如果您希望更多的 header 直接使用 impl 文件，您可以使 #ifdef 检查更复杂，但是 public 界面仍然很幸福地不知道。

Answer 2

基于 Stephen 的解决方案，我提出了该架构：

A.h

#pragma once
#define A_H
#include "B.h"

struct A
{
    B b;
    void doThingA() {}
};

#include "B_impl.h"

B.h

#pragma once
struct A;

struct B
{
    A *a;
    template <typename T>
    void doThingB();
};

#ifndef A_H
#include "B_impl.h"
#endif

B_impl.h

#pragma once
#include "A.h"

template <typename T>
void B::doThingB()
{
    a->doThingA();
}

main.cpp

#include "A.h"

int main() {}

所以我可以分别包含 A.h 和 B.h，而且它看起来更干净。

#include 模板递归

#include recursion with template

c++

templates

cmake

linker-errors