前向声明？，包括守卫？，还是别的什么？

Question

我有一个名为 Token 的 父类

我有两个子类，ErrorToken 和 EndToken。 这些类中的每一个都需要能够创建另一个类的对象，并通过函数调用返回它。每个都有自己单独的头类。

所以，ErrorToken 需要能够创建新的 EndToken 对象并返回，而 EndToken 需要能够创建新的 ErrorToken 对象并返回。

在这方面取得成功的最佳方法是什么？如果它尽可能与交叉编译器兼容，我会更喜欢这样我不想使用一次编译指示。（但这基本上就是我要寻找的）。

理想情况下，我希望能够做这样的事情......

#ifndef ErrorToken
#include "ErrorToken.h"
#endif

但这似乎永远不会奏效（我猜那是错误的？有人可以帮我理解为什么吗？）。

我对前向声明的理解是它只适用于函数签名和指针（对吗？），所以我认为这不适用于我的情况，因为我需要它能够运行构造函数。 .或者编译器是否只需要知道构造函数在那一刻退出？

Answer 1

好吧，使用前向声明。正如你所说，那里有数百万种解释，现在有数百万零一个：

ErrorToken.h：

#ifndef H_ERROR_TOKEN
#define H_ERROR_TOKEN

#include "Token.h"

class EndToken;

class ErrorToken : public Token
{
public:
    EndToken makeEndToken();
};

#endif

EndToken.h：

#ifndef H_END_TOKEN
#define H_END_TOKEN

#include "Token.h"

class ErrorToken;

class EndToken : public Token
{
public:
    ErrorToken makeErrorToken();
};

#endif

在每个实现文件中，您现在可以愉快地包含两个标头：

#include "ErrorToken.h"
#include "EndToken.h"

ErrorToken EndToken::makeErrorToken()
{
    return ErrorToken();   // example
}

EndToken ErrorToken::makeEndToken()
{
    return EndToken();
}

---

正如@James Kanze 指出的那样，您可能对 C++ 的工作原理感到困惑。以下代码可能更符合您对 Java 的期望，并且在多态设计方式中更有意义：

class Token { virtual ~Token()  {} };

class ErrorToken : public Token
{
    std::unique_ptr<Token> makeEndToken();
};

class EndToken : public Token
{
    std::unique_ptr<Token> makeErrorToken();
};

std::unique_ptr<Token> EndToken::makeErrorToken()
{
    return { new ErrorToken; }
}

std::unique_ptr<Token> ErrorToken::makeEndToken()
{
    return { new EndToken; }
}

由于您仅通过基指针处理对象，因此标头不需要了解有关其他派生类的任何信息。 （我留给您将代码细分为文件；每个块都进入一个单独的文件。）

Answer 2

为什么是你的

#ifndef ErrorToken

错了？首先，将它放在头文件中，其次确保某些内容确实定义 ErrorToken

---

包含守卫和前向声明可能会让你摆脱这个困境：

//"ErrorToken.h"
#ifndef ERROR_TOKEN_INCLUDED
#define ERROR_TOKEN_INCLUDED

class EndToken;

class ErrorToken
{
public:
    EndToken DoSomething();
};
#endif

//"EndToken.h"
#ifndef END_TOKEN_INCLUDED
#define END_TOKEN_INCLUDED
class ErrorToken;

class EndToken
{
public:
    ErrorToken DoSomething();
};
#endif

之前关于循环依赖的讨论有几个：here、here 和here
然后，您可以在 cpp 文件中完成大部分工作，其中包含另一个标头，因此它知道完整的类定义，而不仅仅是前向声明，并且可以使用它。
不过先退后一步，问：“他们真的需要了解彼此吗？”