模板相互依赖答案

【问题标题】：Template mutual dependence模板相互依赖
【发布时间】：2011-01-25 22:44:49
【问题描述】：

模板结构 A{ typedef 浮点型； typedef typename tB::btype typeB; }; 模板结构 B{ typedef 浮动 btype; typedef typename tA::atype typeA; };

struct MyB;
struct MyA: public A<MyB>{};
struct MyB: public B<MyA>{};

int main(int argc, char *argv[])
{
}

无法编译，因为 “main.cpp:6: error: 无效使用不完整类型‘struct MyB’”。

基本上编译器无法解决循环，因为定义 A 的定义取决于 B 的定义，反之亦然。有没有办法解决这个问题？谢谢，

【问题讨论】：

MyB 的结构在哪里定义？
你可以做的是制作MyA和MyB模板：template<typename> struct MyBT; template<typename T> struct MyAT : public A< MyBT<T> > { }; template<typename T> struct MyBT : B< MyAT<T> > { }; typedef MyAT<void> MyA; typedef MyBT<void> MyB;。但是这个解决方案很丑:)
可悲的是，看起来我上面提出的代码在当前的 C++ 中格式不正确。但是，open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#287 有一个问题报告似乎使这个格式正确。虽然提议的措辞让我头疼:)

标签： c++ templates instantiation

【解决方案1】：

这无法直接解决。昨天发布了一个非常相似的问题（虽然不涉及模板）：C++: How can I avoid "invalid covariant return type" in inherited classes without casting?

您的两个选择是重新设计您的解决方案，以便不再需要这种交叉依赖，或者重新设计您的解决方案，以便您只使用模板参数来声明引用和指针（因为它们的声明不需要类型的完整定义当时可用）。

【讨论】：

循环依赖，无论何时潜入，通常都是设计不良的标志。重新考虑设计，要么将两者解耦，要么将它们融合。
@Pharap：单个类型可以定义与另一种类型的转换，因此不需要循环依赖。
@Pharap：不，我向你保证没有必要。假设定义了class A，那么我可以定义class B 并给它（1）一个转换构造函数B(A const&) 和（2）一个转换运算符operator A() const。从那时起A 可以转换为B，反之亦然，即使A 不知道B 甚至存在。

【解决方案2】：

我认为，由于您正在对 tB::btype 进行类型定义，编译器将需要知道类型 struct MyB，而它并不知道（您只需转发声明它）。你可以检查一下：事实上，如果你注释掉 struct B 中对 tA::atype 的引用，你仍然会得到同样的错误，而如果你注释掉 struct A 中的 typedef typeB，编译器不会抱怨。

抛开这些，你确定你需要这样的循环依赖吗？

【讨论】：

【解决方案3】：

如果你摆脱了模板烟幕，你在这里所拥有的就是无限递归。目前，将继承视为一种稍微不同的描述包容的方式（确实如此）。您是说 myA 包含一个 myB，而后者又包含一个 myA，而后者又包含一个 myB，以此类推——即任何一种类型的任何单个对象都具有无限大小...

编辑：正如 litb 所指出的，这些结构都不包含任何内容，因此理论上它们不占用任何空间（感谢空基类优化）。虽然这确实可以防止结构 它们自己 具有无限大小，但编译器必须为其生成的 AST 仍然是无限的——例如，myA::myB::myA::myB： :myA::myB::myA::myB ...myB::btype（myA::atype、myA::tA 或 myB::tB 的最后一项）是任何嵌套级别的有效类型名称。至少按照通常编写的编译器，AST 中不允许有循环，只剩下无限的 AST 作为唯一选择。

【讨论】：

虽然我自己之前弄错了（我认为这是一些毛茸茸的关系），但我在这里看不到无限大小。 myB 包含 float 类型定义，myA 包含 float 类型定义。它们不包含彼此的数据。