转发声明的友元模板class不需要包含头文件

Question

让我们有一个抽象模板 class 堆栈，它将继承模板中第二个 class 参数的实现。

// file Stack.h
template <class T, template<typename> class Implementation>
class Stack : private Implementation<T>
{
public:
    Stack() {}
    virtual ~Stack() {}
    void push(const T& x) { Implementation<T>::push(x); }
    void pop() { Implementation<T>::pop(); }
    const T& top() { return Implementation<T>::top(); }
    bool empty() const { return Implementation<T>::empty(); }
};

然后，我们有一个 class 将提供实现，然后用于实例化模板。

// file ListStack.h
template <class Elem>
class ListStack
{
private:
    size_t _size;
    struct ListNode
    {
        Elem _elem;
        ListNode * _next;
    };
    ListNode * _top;

    ~ListStack();
    friend class Stack<Elem, ListStack>;
public:
    ListStack();
    
    bool empty() const;
    const Elem& top() const;
    void pop();
    void push(const Elem & value);
    size_t size() const;
};

我将析构函数声明为私有并将 Stack class 设为友元 class 因此它只能在实例化 Stack class 时使用。

// file main.cpp
#include "Stack.h"
#include "ListStack.h"

int main()
{
    // ListStack<int> list; cannot instaniate
    Stack<int, ListStack> s;
}

问题是为什么 ListStack.h 不需要包含 Stack.h 文件？

Answer 1

为了编译模板代码，需要在某处调用它。在您的情况下，您有两个头文件都定义了模板应该是什么。对模板的调用是在包含 Stack 和 ListStack 的文件中进行的。由于您是在 main.cpp 中创建 Stack 变量，因此您可以避免 List 和 ListStack 在头文件中彼此不认识。

我怀疑堆栈 class 将由编译器在您的 main.cpp 中定义，但我不确定我的看法是否正确。

至于ListStack class 实例化错误，那是因为你的析构函数是私有的。查看此 LINK 了解更多详情。

编辑：您还需要为您的 ListStack class 创建定义。没有它，什么都行不通。为简单起见，我假设您到处都是空定义。

转发声明的友元模板class不需要包含头文件

Forward declared friend template class don't need to include header file

c++

templates

compilation