std :: vector的不完整類型

Question

當我嘗試以下操作時，GCC編譯器會抱怨（見下文）。 class Face需要不完整，因為它包含指向class Element指針，類似於包含class Face指針。 換句話說，類之間存在循環依賴關系。 我該如何解決？

錯誤：'sizeof'無效應用於不完整類型'Face'

class Face; // needs to be incomplete

class Element
{
    std::vector < std::unique_ptr <Face> > face;
};

class Face
{
    std::vector < std::unique_ptr <Element> > elm;
};

Answer 1

解決這個問題的一種方法是聲明Element和Face的析構函數和構造函數，但不在頭文件中定義它們。 然后你需要在cpp文件中定義它們。

（更多技術細節可以在我的問題的答案中找到： std :: unique_ptr <T>是否需要知道T的完整定義？ ）

問題的根源是unique_ptr的析構函數需要調用delete （默認情況下），因此它需要知道類型的定義（具有它的大小）。 但是如果Element和Face的析構函數是自動生成的，那么它將默認內聯：使用Element和Face實例的代碼將被強制知道兩種類型的大小，以便它們的析構函數可以調用unique_ptr析構函數，該析構函數可以調用delete與指針關聯的類型。

我給出的解決方案將確保unique_ptr的構造和銷毀在單獨的cpp中是不確定的。 它們不會被內聯，但仍可使用Element和Face通過代碼調用它們。 unique_ptrs的析構函數代碼將位於cpp中，其中定義了Element和Face的析構函數，因此在這些cpp中將需要兩者的定義。

舉個例子：

//header
class Face; // needs to be incomplete

class Element
{
public:
    Element(); // don't define it here
    ~Element(); // don't define it here
private:
    std::vector < std::unique_ptr <Face> > face;
};

class Face
{
public:
    Face(); // don't define it here
    ~Face(); // don't define it here
private:
    std::vector < std::unique_ptr <Element> > elm;
};

// cpp 
#include "header"
// if you want the default impl (C++11)
Element::Element() = default; 
Element::~Element() = default; 

Face::Face() = default; 
Face::~Face() = default; 

如果它們位於不同的header / cpp對中，它仍然是相同的解決方案。 但是，您必須執行更多的前向聲明，並且定義構造/銷毀的cpp文件必須包含所有必需的頭：

//element.h
class Face; // needs to be incomplete

class Element
{
public:
    Element(); // don't define it here
    ~Element(); // don't define it here
private:
    std::vector < std::unique_ptr <Face> > face;
};

////////////////////////////////////////////////////////////
// face.h
class Element; // needs to be incomplete

class Face
{
public:
    Face(); // don't define it here
    ~Face(); // don't define it here
private:
    std::vector < std::unique_ptr <Element> > elm;
};

////////////////////////////////////////////////////////////
// element.cpp 
#include "element.h"
#include "face.h" // necessary to allow the unique_ptr destructor to call delete

// if you want the default impl (C++11)
Element::Element() = default; 
Element::~Element() = default; 

////////////////////////////////////////////////////////////
// face.cpp 
#include "element.h" // necessary to allow the unique_ptr destructor to call delete
#include "face.h" 

// if you want the default impl (C++11)
Face::Face() = default; 
Face::~Face() = default;