C++面向对象 - 类的前向声明的用法

C++中的类应当是先定义，然后使用。但在处理相对复杂的问题，比如考虑类的组合时，有可能遇到两个类相互引用的情况，这种情况称为循环依赖。

考虑下面代码：

class A
{
public:
    void f(B b);//以B类对象b为形参的成员函数
                //这里编译错位，因为'B'为为止符号
};

class B
{
public:
    void g(A a);
};

这里类A的公有成员函数f的形参是类B的对象，同时类B的公有成员函数g也以类A的对象为形参。由于在使用一个类之前，必须首先定义该类，因此无论将哪一个类的定义放在前面，都会引起编译错误。解决这个问题的方法，就是使用前向引用声明。

前向引用声明，是在引用未定义的类之前，将该类的名字告诉编译器，试编译器知道那是一个类名。这样，当程序中使用这个类名时，编译器就不会认为是错误，而类的完整定义可以在程序的其他地方。在上述程序加上下面的前向引用声明，问题就解决了。

class B; //前向引用声明
class A//A类的定义
{
public://外部接口
    void f(B b);//以B类对象b为形参的成员函数

};

class B//B类的定义
{
public://外部接口
    void g(A a);//以A类对象a为形参的成员函数
};

使用前向引用声明虽然可以解决一些问题，但它并不是万能的。需要注意的是，尽管使用了前向引用声明，但是在提供一个完整的类声明之前，不能定义该类的对象，也不能在内联成员函数中使用该类的对象。请看下面的程序段：

class C1;    //前向引用声明
class C2
{
    C1 x;    //错误：类C1的声明尚不完善
};
class C2
{
    C1 y;
};

编译出错的原因是对此类C1的前向引用声明只能说明C1是一个类名，而不能给出该类的完整定义，因此在类C2中不能定义类型为类C1的数据成员。

class C1;    //前向引用声明

class C2
{
public:
    void method()
    {
        x->ceshi();    //错误：C1类的对象在定义之前被使用
    }
private:
    C1* x;   //正确，经过前向引用声明，可以声明C1类的对象指针
};

class C1
{
public:
    void ceshi();
private:
    C2* y;
};

出错原因：类C2的内联函数中使用了由x所指向的C1类的对象，而此时C1类尚未完整地定义。

当你使用前向引用声明时，你只能使用被声明的符号，而不能涉及类的任何细节。

C++的类可以进行前向声明。但是，仅仅进行前向声明而没有定义的类是不完整的，这样的类，只能用于定义指针、引用、以及用于函数形参的指针和引用。而不能定义对象(因为此时编译器只知道这是个类，还不知道这个类的大小有多大)，也不能访问类的对象，任何形式的访问都不允许(因为此时根本不知道有些什么成员)。等到类正式定义以后，就可以以各种方式使用该类了。