解决C++头文件相互包含问题的方法

文章由LinuxBoy分享于2019-03-31 02:03:14热评（100）

解决C++头文件相互包含问题的方法

所谓超前引用是指一个类型在定义之前就被用来定义变量和声明函数。

一般情况下，C/C++要求所有的类型必须在使用前被定义，但是在一些特殊情况下，这种要求无法满足，例如，在类CMyView中保留了一个非模式对话框对象指针，该对象用于显示/修改一些信息。为了实现对话框"应用"按钮，把对话框做的修改立刻更新到view界面上，为此，需要在对话框类中需要保存view类的指针，这样定义关系就变成如下的代码：

#ifndef __MYVIEW_H__
#define __MYVIEW_H__
//这是view类的头函数
#include "MyDialog.h"
class CMyView::public CView
{
protected:
CMyDialog * pDlg;
//这里是其他定义
};
#endif

#ifndef __MYDIALOG_H__
#define __MYDIALOG_H__
//这是对话框类的定义
#include "MyView.h"
class CMyDialog::public CDialog
{
protected:
CMyView * pView;
//其他定义
};
#endif

从编译器角度看，编译MyDialog.CPP时，系统首先定义宏__MYDIALOG_H__，然后包含MyView.h，MyView.h中的#include "MyDialog.h"由于__MYDIALOG_H__已经定义，所以不再起作用。在CMyView类的声明中，CMyDialog* pDlg ;就会让编译器产生"CMyDialog"类型没有定义之类的错误，编译MyView.CPP文件出现的错误可以类似得到。

更一般的情况，类A和类B需要彼此互相引用，这样必然有一个类会先被定义，而另外一个类后被定义，这样在先被定义的类引用后被定义的类的时候，就导致了所谓的超前引用。

超前引用导致的错误有以下几种处理办法：

1) 使用类声明

在超前引用一个类之前，首先用一个特殊的语句说明该标识符是一个类名，即将被超前引用。其使用方法是：

a) 用class ClassB；声明即将超前引用的类名

b) 定义class ClassA

c) 定义class ClassB;

d) 编制两个类的实现代码。

上述方法适用于所有代码在同一个文件中，一般情况下，ClassA和ClassB分别有自己的头文件和cpp文件，这种

方法需要演变成：

a) 分别定义ClassA和ClassB，并在cpp文件中实现之

b) 在两个头文件的开头分别用class ClassB;和class ClassA;声明对方

c) 在两个cpp文件中分别包含另外一个类的头文件

NOTE:这种方法切记不可使用类名来定义变量和函数的变量参数，只可用来定义引用或者指针。

2) 使用全局变量

由于全局变量可以避免超前引用，不用赘述。我的习惯是，把类对象的extern语句加在该类头文件的最后，大家喜欢

怎样写那都没有什么大问题，关键是保证不要在头文件中胡乱包含。

3) 使用基类指针。

这种方法是在引用超前引用类的地方一律用基类指针。而一般情况下，两个互相引用的类并不涉及其基类，因此不会造成

超前引用。以开始的例子说：在CMyDialog类中用CView*代替CMyView*，在CMyView类中用CDialog*代替CMyDialog*，这样必然

不会造成超前引用。

说明：本文中，为了叙述方便，把class AClass;语句成为类AClass的声明，把class AClass开始的对AClass的类成员变量、

成员函数原型等的说明称为类的定义，而把在CPP中的部分称为类的定义。如果大家对这三个词有不同的理解，请按照自己的本意

把这三个词换成相应的词来理解。

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一、类嵌套的疑问

C++头文件重复包含实在是一个令人头痛的问题，前一段时间在做一个简单的数据结构演示程序的时候，不只一次的遇到这种问题。假设我们有两个类A和B，分别定义在各自的有文件A.h和B.h中，但是在A中要用到B，B中也要用到A，但是这样的写法当然是错误的：

class B;

class A
{
public:
B b;
};

class B
{
public:
A a;
};

因为在A对象中要开辟一块属于B的空间，而B中又有A的空间，是一个逻辑错误，无法实现的。在这里我们只需要把其中的一个A类中的B类型成员改成指针形式就可以避免这个无限延伸的怪圈了。为什么要更改A而不是B？因为就算你在B中做了类似的动作，也仍然会编译错误，表面上这仅仅上一个先后顺序的问题。

为什么会这样呢？因为C++编译器自上而下编译源文件的时候，对每一个数据的定义，总是需要知道定义的数据的类型的大小。在预先声明语句class B;之后，编译器已经知道B是一个类，但是其中的数据却是未知的，因此B类型的大小也不知道。这样就造成了编译失败，VC++6.0下会得到如下编译错误：

error C2079: 'b' uses undefined class 'B'

将A中的b更改为B指针类型之后，由于在特定的平台上，指针所占的空间是一定的（在Win32平台上是4字节），这样可以通过编译。

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