有没有办法解决模板类中的前向声明？

Question

我有一个模板类定义如下：

template <typename T> void ProxyNoOp(T *) {}
template <typename T> void ProxyDelete(T * ptrT) {delete ptrT;}

template <typename T, typename C, void (* Release)(T *) = ProxyNoOp<T>  >
class Proxy
{
public:
    class Container : public std::list<T *>
    {
    public:
        Container() {}
        ~Container() {clear();}

        void clear()
        {
            iterator clsEnd = end();
            for (iterator clsCurrent = begin(); clsCurrent != clsEnd; ++clsCurrent)
            {
                T * ptrT = *clsCurrent;
                static_cast<Proxy *>(ptrT)->m_ptrContainer = NULL;
                Release(ptrT);
            }   
        }
    };

private:
    iterator m_clsPosition;
    C *      m_ptrContainer;

public:
    Proxy() : m_ptrContainer(NULL) {}
    ~Proxy()
    {
        if ( m_ptrContainer != NULL )
        {
            Container * ptrContainer = static_cast<Container *>(m_ptrContainer);
            static_cast<std::list<T *> >(ptrContainer)->erase(m_clsPosition);
        }
    }

    C * GetContainer() const {return m_ptrContainer;}
};

为简洁起见，已删除或更改了许多代码。 数据结构的概念是，容器不仅维护对包含元素的引用，而且包含的元素保持对容器的引用PLUS它们在容器中的位置，使得快速删除（恒定时间）和自动（在析构函数中调用） ）

此代码可以证明此方法存在问题：

#include "proxy.h" // the above template class

class Child;
class Parent : public Proxy<Child, Parent>::Container {};
class Child : public Proxy<Child, Parent> {};

在编译Parent ， Proxy<Child, Parent>::Container的定义会在此行导致错误： static_cast<Proxy *>(ptrT)->m_ptrContainer = NULL; - 在汇编中， Child尚未定义，仅被声明。 如果我将Parent和Child的声明顺序更改为：

#include "proxy.h"

class Parent;
class Child : public Proxy<Child, Parent> {};
class Parent : public Proxy<Child, Parent>::Container {};

Proxy<Child, Parent>的定义导致此行出错： Container * ptrContainer = static_cast<Container *>(m_ptrContainer); ，原因与之前相同 - 在编译中的那一点， Parent没有完全定义。

有什么方法可以解决这个问题，仍然使用模板吗？ STL，BOOST等中是否有标准数据结构来实现这一目标？

编辑：

代码将不会按原样编译，我应该更清楚（从上面引用自己： 为了简洁起见，已经删除或更改了许多代码。 ）。 它实际上并没有使用std::list<T *> ，而是一个实际上相同的自定义双向链接。 当我只询问这个问题时，我不想发布大量的辅助代码。

我并没有要求对数据结构本身进行批评（尽管我听得很清楚），但对于那些想知道为什么在这里创建的人来说，有几个例子：

游戏引擎具有这些模型的模型和实例，例如战争游戏，其中有一个坦克模型和由其创建的任意数量的坦克。 这些类可以这样编写：

class Instance;
class Model : public Proxy<Model, Instance, ProxyDelete<Instance> >::Container {...};
class Instance : public Proxy<Model, Instance, ProxyDelete<Instance> > {...};

删除模型时，也应删除从该模型创建的所有实例（因此， ProxyDelete<Instance>模板参数），因为没有模型的实例存在实例是没有意义的。

假设您的图形用户界面（GUI）渲染器跟踪所有可见元素（按钮，框架等），因此它知道要渲染的内容，但文本的呈现方式不同，因为它是对图形API的不同调用：

class GuiTextElement;
class GuiRenderer : public Proxy<GuiRenderer, GuiTextElement, ProxyNoOp<GuiTextElement> >::Container {...};
class GuiTextElement : public Proxy<GuiRenderer, GuiTextElement, ProxyNoOp<GuiTextElement> > {...};

---

精明的人会说“为什么不简单地将std::list<Instance *>为Model的成员，将std::list<GuiTextElement *>为GuiRenderer的成员？”。 原因如下：

1. 当容器被销毁时，它们的容器“拥有”的元素不会被自动删除（是的，我知道boost::ptr_list ）。
2. 如果不添加其他类成员，则无法使用包含的元素引用容器。 例如，从Instance获取Model 。
3. 如果您确实添加了一个类成员来完成＃2，那么当从容器中删除元素时，您还需要更新它。
4. 对于速度狂热者 - 如果包含的元素不保持迭代器到它们在容器中的位置，则在删除该元素之前必须首先搜索容器。

Answer 1

我不认为你向我们展示的代码表明了你所问的问题。

我做了一些最小的修改以克服早期的编译器错误，所以我可以达到可以重现你的问题的程度。 但是，这样做，你的问题就不存在了。

以下是我的更改：

• 添加#include <list> 。
• 用typename Container::iterator替换iterator每个实例
• 使Container从list公开而不是私有地继承，因此我可以访问其iterator类型。

您可以尝试逐个添加它们以查看每个解决的错误 - 它们都与您的问题无关。 或者您可以下载代码并自行编译。

我用三个不同的编译器编译了这个，clang-4.2，g ++ - 4.6和g ++ - 4.2-apple; 在适当的情况下，在C ++ 11和C ++ 98模式下; 启用-Wall。 在所有情况下，它编译时没有任何错误或警告。

另外，我没有看到引用的行如何产生您描述的错误。 T或C是否不完整无关紧要，因为您所做的只是：

• static_cast一个T *到一个Proxy * ，只需要声明T ，没有定义。
• 访问Proxy的成员，该Proxy不依赖于类型T
• 将C *设置为NULL，只需要声明C ，而不是定义。

前一行依赖于在iterator上调用operator * ，而且显然是你的自定义类可能以某种方式依赖于T或C ，但这不可能在下一行引起错误。

所以，有一些可能性：

• 错误不是您描述的错误，也不是您描述的错误，问题出在iterator类或您未向我们展示的list类中。
• 您向我们展示的代码与您的真实代码有很大的不同，它甚至不再有导致问题的部分痕迹。
• 我的琐碎变化并不像我想象的那样微不足道，并以某种方式解决了你的问题。