C++类型前置声明
前言
本文总结了c++中前置声明的写法及注意事项,列举了哪些情况可以用前置声明来降低编译依赖。
前置声明的概念
前置声明
:(forward declaration), 跟普通的声明一样,就是个声明, 没有定义。之所以叫前置声明,看下面一小段代码:
class Useful; // 对Userful类的前置声明 class Boss
{
Useful *userful_; // 实际要用到它的地方
};
因为是在使用这个类型Userful之前告诉编译器,“哎,小编,Userful是个类,我要用它,你别管,它在某个地方是个真实的存在(也可能不存在,我就tm忽悠你的), 总之你不要管,我要用它”。这样跟编译器打过招呼之后,就能保证代码编译通过。Useful是在Boss使用它之前声明的,所以叫它前置
声明。
作为一名c/c++程序员,合理使用前置声明可以使我们的生活更美好。因为它省去了#include的处理、降低文件之间的编译依赖,从而避免不必要的编译时间浪费。
利用前置声明的利弊
优点:避免#include, 避免修改一个被包含的头文件,导致整个文件重新编译。
缺点:(摘自Google)
如果前置声明关系到模板,typedefs, 默认参数和 using 声明,就很难决定它的具体样子了。
很难判断什么时候该用前置声明,什么时候该用 #includes, 特别是涉及隐式转换运算符的时候。极端情况下,用前置声明代替 includes 甚至都会暗暗地改变代码的含义。
前置声明了不少来自头文件的 symbol 时,就会比单单 includes 一行冗长。
前置声明函数或模板有时会害得头文件开发者难以轻易变动其 API. 就像扩大形参类型,加个自带默认参数的模板形参等等。
前置声明来自命名空间 std:: 的 symbol 时,其行为未定义。
仅仅为了能前置声明而重构代码(比如用指针成员代替对象成员),后者会变慢且复杂起来。
还没有实践证实前置声明的优越性。
前置声明包含的类型
- class(struct)
- function
- template
- typedef
可以使用前置声明的情形
1、以指针或引用的形式来引用类型
class A;
class B
{
A *pa;//ok
A &ra;//ok A * f(const A * pa);//ok
A & f(const A & pa);//ok };
2、友元
class A;
class B
{
friend A; //ok
friend class A;//ok };
3、typedef
class C
{
public:
typedef int Aint;
};
class D
{
C::Aint * a_ ; //ok VC6.0 Qt都支持
};
4、做返回值或者参数
class A;
class B
{
void f(A a);//ok A g();//ok
};
不可以使用前置声明的情形
1、使用完整的类来引用
class A;
class B
{
//A a; //error };
2、被当做父类
class E;
class F: public E //error VC6.0--'E': base class undefined Qt5.6-invalid use of incomplete of 'class C'
{};
前置声明与作用域
1、in namespace
namespace somewhere
{
class G;
}
class H
{
somewhere::G * pa_; //OK
};
2、in class
#include<vector>
using namespace std;
//...
namespace ns1
{
class K
{
typedef vector<int> IntArray;
};
}
class L
{
void f(const ns1::K::IntArray & ary); //ok
};
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