Question

当我尝试以下操作时，GCC编译器会抱怨（见下文）。 class Face需要不完整，因为它包含指向class Element的指针，该指针同样包含指向class Face的指针。换句话说，类之间存在循环依赖关系。我该如何解决？

错误：将'sizeof'应用于不完整类型'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

解决此问题的一种方法是声明Element和Face的析构函数和构造函数，但不在头文件中定义它们。然后你需要在cpp文件中定义它们。

（更多技术细节可以在我的问题的答案中找到：Is std::unique_ptr<T> required to know the full definition of T?）

问题的根源是unique_ptr的析构函数需要调用delete（默认情况下），因此它需要知道类型的定义（具有它的大小）。但是如果Element和Face的析构函数是自动生成的，那么它将默认内联：使用Element和Face实例的代码将被强制知道两种类型的大小，以便它们的析构函数可以调用unique_ptr析构函数，该析构函数可以调用delete与指针关联的类型。

我给出的解决方案将确保unique_ptr的构造和销毁在单独的cpp中是不可取的。它们不会被内联，但仍可使用Element和Face通过代码调用它们。 unique_ptrs的析构函数代码将位于cpp中，其中定义了Element和Face的析构函数，因此在这些cpp中将需要定义两者。

举个例子：

//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;

如果它们位于不同的header / cpp对中，它仍然是相同的解决方案。但是，您必须执行更多前向声明，并且定义构造/销毁的cpp文件必须包含所有必需的标头：

//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;

std :: vector的不完整类型

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