C ++嵌套类在分离的头文件中

Question

我想在Outer.h中将嵌套类Inner移动到一个单独的头文件中：

class Outer{
    class Inner{
    public:
        Inner(Outer& o){}
    };

public:
    Outer():i(*this){}
    ~Outer(){}
    Inner i;
};

对于'main.cpp'

#include "Outer.h"
int main(){
    Outer o;
    return 0;
}

但是一旦我尝试将Inner类放在一个单独的标题中，就像这样：

class Outer{
    class Inner;

public:
    Outer():i(*this){}
    ~Outer(){};
    Inner i;
};

将Inner类放在'Inner.h'中，如下所示：

class Outer::Inner{
public:
    Inner(Outer& o){}
};

并添加到主#include'Inner.h'中，如下所示：

#include "Outer.h"
#include "Inner.h"
int main(){
    Outer o;
    return 0;
}

我从编译器得到以下错误：Outer.h：10：9：错误：字段'i'的类型不完整。

我或多或少地明白为什么，但我找不到实现我想要做的事情。

Answer 1

要创建Outer对象，必须知道类的内存布局，在这种情况下，它不是（完全是因为Inner的不完整性。）

执行此操作的方法是使用指针，然后前向声明将起作用（因为指针具有固定大小，然后将知道Outer的内存布局）。

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我的意思是：

// header file
class Outer{
    class Inner;

public:
    Outer();
    ~Outer();

    Inner* i;
};

然后，在类Outer的源文件中，定义

// include header file for Outer and Inner classes

// source file
Outer::Outer()
{
    i = new Inner( *this );
};
Outer::~Outer()
{
    delete i;
};

您需要在源文件中执行此操作，因为您需要include类Inner的头文件（您不能直接include在头文件中，因为您' ll遇到循环依赖（两个头文件将相互包含），因为Inner的头文件也需要Outer的头文件。

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这也称为 pImpl idiom - “指向实现的指针”，Inner通常称为Impl，成员pImpl或类似的东西，取决于使用的编码约定。我们的想法是隐藏任何实现细节，例如私有/受保护成员（函数，数据）。

Answer 2

如果您不想将i成员转换为指针，最好的选择是将Inner的定义移到Outer之外，并使用命名空间进行嵌套。

请注意，在这种情况下，您需要在Inner.h定义之前添加Outer标头。