C++ 错误：“‘类’没有命名类型”和“无效使用不完整类型‘struct ...’”

Question

这是一个非常重复的问题，也在 StackOverflow 中，但即使尝试不同的答案，我也无法解决我的问题。所以，我有一些课程：

main.cpp:

#include "foo.h"
#include "bar.h"

...

foo.h:

#include "bar.h"
class foo {
  foo();
  bar& bind(bar &b);
  gru& bind(gru &g);
};

bar.h:

#include "foo.h"
class bar {
  bar();
  foo& bind(foo &f);
  gru& bind(gru &g);
};

显然，我有一个循环依赖。所以我得到了臭名昭著的错误'bar' does not name a type。在这种情况下，我将class bar; 添加到foo 声明并删除#include。当我这样做时，我得到：invalid use of incomplete type ‘struct bar'。

我尝试了一些不同的方法，也将class foo; 添加到 bar，但我总是遇到某种错误。在最后一种情况下，我得到：

bar.cpp:48:11: error: prototype for ‘foo& bar::bind(bar::foo&)’ does not match any in class ‘bar’
bar.h:55:12: error: candidates are: gru& bar::bind(gru&)
bar.h:54:13: error:                 bar::foo& bar::bind(bar::foo&)

另外，我从来没有收到任何关于 gru 的抱怨。作为附加信息，在我添加 foo 之前，该程序中已经存在，与 bar 和 main 完美配合。

有什么有用的想法吗？非常感谢:)

Answer 1

C++ 编译器非常古老，而且在您的代码中处理此示例的部分不是编译器本身，而是编译器链的一部分，称为 预处理器。如果我们可以同意 C++ 编译器不是很聪明，那么预处理器就是一个乏味但友好的助手。

*.cpp 文件被编译，然后与程序中的其他 *.cpp 文件链接。 .h 文件本身实际上没有任何意义：这种分离据说对程序员来说是一个优势。这里的关键点是，无论您在 *.cpp 文件中包含多少 *.h 文件，最后都会生成一个巨大的、生成的 cpp 文件，其中包含您的 *.h 文件中存在的整个代码，以及*.cpp 文件本身中的源代码。

可以通过多种方式解决循环依赖关系，但是，正如您可以想象的那样，编译器甚至没有机会在问题产生之前处理任何事情。 C 或 C++ 不支持循环依赖。

更现代的编译器，例如 Java 或 C#，能够提取类的公共接口，并在需要 A 类时使用此信息B 类，反之亦然。同样，这在 C++ 中是不可能的。

唯一的解决方案是重写您的代码。目标是消除循环 #include 指令。实际上，如果您的代码像您在此处显示的那样简单，您可以通过使用前向声明轻松解决它：

// foo.h
class bar;

class foo {
  foo();
  bar& bind(bar &b);
  gru& bind(gru &g);
};

--

// bar.h
class foo;

class bar {
  bar();
  foo& bind(foo &f);
  gru& bind(gru &g);
};

--

// main.cpp
#include "foo.h"
#include "bar.h"

// ...
int main()
{
    // ...
}

前向声明可以让编译器知道该类实际上将存在，并且您正在提前声明它的存在，但不提供有关其内容的详细信息。这就是为什么你可以只在另一个类中使用这个前向声明作为指针（或引用）（编译器需要前向类的大小才能创建属性，如果没有细节这是不可能的）。

这里还有其他概念可以发挥作用，例如编译器保护。

希望这会有所帮助。

Answer 2

非常感谢大家的回答。他们在很多方面都提供了帮助。

最后我意识到我必须对代码中的所有#include 重新排序，因为正如您可能已经意识到的那样，还有更多的编码，而我放在这里的是一个更简单的版本（抱歉那个）。

所以，我的最终解决方案是将class bar; 包含在foo.h 中，并将class foo; 包含在bar.h 中。然后重新排序 main.cpp 和 Makefile 中的包含。

再次感谢 ;-)

Answer 3

这对我来说编译得很好（注意：这没有实例化 foo 或 bar 类）：

文件 bar.h 包含：

#ifndef BAR_H
#define BAR_H

#include "foo.h"

class foo;
class gru;

class bar {

  bar();
  foo& bind(foo &f);
  gru& bind(gru &g);
};

#endif

文件 foo.h 包含：

#ifndef FOO_H
#define FOO_H
#include "bar.h"
class bar;
class gru;
class foo {
  foo();
  bar& bind(bar &b);
  gru& bind(gru &g);
};

#endif

主 .cpp 文件包含：

#include "foo.h"
#include "bar.h"

Answer 4

在 foo.h 中

  #pragma once //(or use a guard symbol)
  class bar;
  class foo
  {
     bar & bind(bar & b);
  };

在 bar.h 中

  #pragma once //(or use a guard symbol)
  class foo;
  class bar
  {
     foo & bind(foo & f);
  };

在 foo.cpp 中

#include <foo.h>
#include <bar.h>

bar foo:bind(bar & b)
{
  // here you can use bar methods
}

在 bar.cpp 中

#include <bar.h>
#include <foo.h>

foo bar:bind(foo & f)
{
  // here you can use foo methods
}