不完整的类型，但我正在使用前向声明？

Question

我在做什么： 我有两个文件：game.h 和 sound_controller.h。他们俩都在互相冲突。 game.h 需要有 SoundController，而 sound_controller.h 需要有 Game，所以它们都包含彼此的头文件。

问题： game.h 第 26 行：

error: field soundController has incomplete type 'SoundController'

我在 game.h 中包含了 sound_controller.h，但它表示类型不完整，但我已经声明了 SoundController 类。那么我该如何解决呢？

代码：

游戏.h：

#pragma once

/**
    game.h
    Handles highest level game logic
*/

#include <SDL.h>
#include <SDL_image.h>
#include <SDL_ttf.h>
#include <SDL_mixer.h>

#include <iostream>

#include "config.h"
#include "sound_controller.h"
#include "image_controller.h"

#include <stdarg.h>

class SoundController; //forward declaration

class Game {

    ImageController imageController;
    SoundController soundController;

    SDL_Window* window = NULL;

    bool running;


public:
    Game();
    bool init();
    bool createWindow();

    void update();

    static void log(const char* format, ...);

};

sound_controller.h：

#pragma once

/**
    sound_controller.h
    Allows for manipulation with sound (sound effects and music)
*/

#include "config.h"
#include <SDL_mixer.h>
#include "Game.h"

class Game; //forward declaration

class SoundController {

    bool init();
    bool load_sound();
    bool load_music();

    void music_play();
    void music_pause();
    void music_stop();

};

sound_controller.cpp 使用 Game 是因为它调用 Game.h 的静态函数：log。

编辑：

从 sound_controller.h 中删除了“#include game.h”。这次在 sound_controller.cpp 中又出现了一个错误：

line 8 error: incomplete type 'Game' used in nested name specifier

sound_controller.cpp：

#include "sound_controller.h"

bool SoundController::init() {
    bool success = true;

    //Initialize SDL_mixer
    if( Mix_OpenAudio( 44100, MIX_DEFAULT_FORMAT, 2, 2048 ) < 0 ) {
        Game::log( "SDL_mixer could not initialize! SDL_mixer Error: %s\n", Mix_GetError() );
        success = false;
    }

    return success;

}

EDIT2：

解决方案是将#include "game.h" 放入 sound_controller.cpp。

Answer 1

你有一个循环依赖——你的每个头文件都试图#include另一个；但是你不能同时拥有它：两个头文件中的一个将首先被解析，当解析器解析第一个头文件时，它（还）不知道第二个头文件的内容（这就是它抱怨的原因“不完整的类型”）。

在这种情况下，简单的解决方法是从 sound_controller.h 文件中删除“#include Game.h”行。

Answer 2

对我来说，你似乎还是迷路了。让我们简化测试用例：

class A {
public:
    A();
    B b;
};

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

A::A() {;}
B::B() {;}

当编译器计算出 A 时，编译器必须知道其字段 b 的类型 B。A 的 b 是成员数据，其内存将在 A 实例化时分配。要知道它，编译器需要这个：

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

同样，为了让编译器弄清楚应该如何为B的a分配内存，编译器应该知道A。因此，它是一个循环依赖，无法解决。

幸运的是，您的 SoundController 没有 Game，而 Game 有 SoundController。因此，没有循环依赖。只有那个 class SoundController { ... } 应该在 class Game { ... } 之前。

但是，在我的示例中，如果 A 和 B 相互依赖，或者在多个类之间存在循环依赖，这将是一个问题。

为了解决这个问题，如果字段的类型是类，前向声明本身没有帮助。换句话说，如果在实例化类本身时应该为字段分配和布局一些内存，则前向声明无济于事。只有当字段的类型是指针或对其他类的引用时，它才有帮助。在我的示例中，前向声明仅在 A 的字段 b 为 B* 或 B& 时才有效。

class A {
public:
    A();
    B* b; // whatever the pointer points to, the size of the pointer is given
};

class B {
public:
    B();
    A a; // the compiler now can fine A from above
};

现在，编译器知道它将为 A 分配多少内存以及内存布局是什么。在那里，编译器不必知道 B 的大小。它只需要知道指针的大小。由于A的内存布局解决了，编译器就可以解决下面B的内存布局等问题。