c++ - 解决模板类之间的循环依赖

Question

我有两个类，Foo<T>和Bar<T>，派生自Base. 每个都覆盖一个方法virtual Base* convert(ID) const，其中是唯一标识或ID的特定实例化的类型的实例（假装它是一个）。问题是需要能够返回一个实例，同样需要能够实例化. 由于它们都是模板，因此会导致和之间存在循环依赖关系。我该如何解决这个问题？FooBarenumFoo::convert()BarBar::convert()FooFoo.hBar.h

编辑：前向声明不起作用，因为每个方法的实现都需要另一个类的构造函数：

Foo.h：

#include <Base.h>

template<class T> class Bar;

template<class T>
class Foo : public Base { ... };

template<class T>
Base* Foo<T>::convert(ID id) const {

    if (id == BAR_INT)
        return new Bar<int>(value); // Error.

    ...

}

Bar.h：

#include <Base.h>

template<class T> class Foo;

template<class T>
class Bar : public Base { ... };

template<class T>
Base* Bar<T>::convert(ID id) const {

    if (id == FOO_FLOAT)
        return new Foo<float>(value); // Error.

    ...

}

错误自然是“无效使用不完整类型”。

Answer 1

您需要做的是将类声明与实现分开。所以像

template <class T> class Foo : public Base
{
    public:
    Base* convert(ID) const;
}

template <class T> class Bar : public Base
{
    public:
    Base* convert(ID) const;
}

template <class T> Base* Foo<T>::convert(ID) const {return new Bar<T>;}
template <class T> Base* Bar<T>::convert(ID) const {return new Foo<T>;}

这样，在定义函数时，您就有了完整的类定义。

Answer 2

（更新）您应该能够处理与非模板类相同的问题。像这样写你的 Bar.h。（对于 Foo.h 也是如此）

#if !defined(BAR_H_INCLUDED)
#define BAR_H_INCLUDED

template <class T>
class Foo;

template <class T>
class Bar
{
    /// Declarations, no implementations.
}    

#include "Foo.h"

template <class T>
Base* Bar<T>::Convert() {  /* implementation here... */ }
#endif

Answer 3

您应该在任一标头中使用模板类前向声明

template <class T>
class X;

是非常好的模板类前向声明​​。

Answer 4

James Curran 的回答是天赐之物。一般来说，James 的想法是限制包含所需的头文件，直到需要来自包含的头文件的成员（'声明）。举个例子：

t1.hh

#ifndef S_SIGNATURE
#define S_SIGNATURE

struct G; // forward declaration

template<typename T>
struct S {
  void s_method(G &);
};

#include "t2.hh" // now we only need G's member declarations

template<typename T>
void S<T>::s_method(G&g) { g.g_method(*this); }

#endif

t2.hh

#ifndef G_SIGNATURE
#define G_SIGNATURE

template<typename T>
struct S; // forward declaration

struct G {
  template<typename T>
  void g_method(S<T>&);
};

#include "t1.hh" // now we only need S' member declarations

template<typename T>
void G::g_method(S<T>& s) { s.s_method(*this); }

#endif

cc

#include "t1.hh"
#include "t2.hh"

S<int> s;
G g;

int main(int argc,char**argv) {
  g.g_method(s); // instantiation of G::g_method<int>(S<int>&)
}