剛開始學習C++
的人都會遇到這樣的問題:
定義一個類 class A
,這個類裡面使用了類B
的對象b
,然後定義了一個類B
,裡面也包含了一個類A
的對象a
,就成了這樣:
//a.h
#include "b.h"
class A
{
....
private:
B b;
};
//另一個頭文件 b.h
#include "a.h"
class B
{
....
private:
A a;
};
一編譯,就出現了一個互包含的問題了,這時就有人跳出來說,這個問題的解決辦法可以這樣,在a.h
文件中聲明類B
,然後使用B的指針。
//a.h
//#include "b.h"
class B;
class A
{
....
private:
B *b;
};
//b.h
#include "a.h"
class B
{
....
private:
A a;
};
然後,問題就解決了。
但是,有人知道問題是為什麼就被解決的嗎,也就是說,加了個前置聲明為什麼就解決了這樣的問題。下面,讓我來探討一下這個前置聲明。
類的前置聲明是有許多的好處的。我們使用前置聲明的一個好處是,從上面看到,當我們在類A
使用類B
的前置聲明時,我們修改類B
時,只需要重新編譯類B
,而不需要重新編譯a.h
的(當然,在真正使用類B
時,必須包含b.h
)。
另外一個好處是減小類A
的大小,上面的代碼沒有體現,那麼我們來看下:
//a.h
class B;
class A
{
....
private:
B *b;
....
};
//b.h
class B
{
....
private:
int a;
int b;
int c;
};
我們看上面的代碼,類B
的大小是12(在32位機子上)。
如果我們在類A
中包含的是B
的對象,那麼類A
的大小就是12(假設沒有其它成員變量和虛函數)。如果包含的是類B
的指針*b
變量,那麼類A
的大小就是4,所以這樣是可以減少類A
的大小的,特別是對於在STL
的容器裡包含的是類的對象而不是指針的時候,這個就特別有用了。
在前置聲明時,我們只能使用的就是類的指針和引用(因為引用也是居於指針的實現的)。
那麼,問你一個問題,為什麼前置聲明只能使用類型的指針和引用呢?
如果你回答到:那是因為指針是固定大小,並且可以表示任意的類型,那麼可以給你80分了。為什麼只有80分,因為還沒有完全回答到。想要更詳細的答案,我們看下下面這個類:
class A
{
public:
A(int a):_a(a),_b(_a){} // _b is new add
int get_a() const {return _a;}
int get_b() const {return _b;} // new add
private:
int _b; // new add
int _a;
};
我們看下上面定義的這個類A
,其中_b
變量和get_b()
函數是新增加進這個類的。
那麼我問你,在增加進_b
變量和get_b()
成員函數後這個類發生了什麼改變,思考一下再回答。
好了,我們來列舉這些改變:
_b
變量和get_b()
成員函數;_a
的偏移地址改變了,原來相對於類的偏移是0,現在是4了。上面的改變都是我們顯式的、看得到的改變。還有一個隱藏的改變,想想是什麼。。。
這個隱藏的改變是類A
的默認構造函數和默認拷貝構造函數發生了改變。
由上面的改變可以看到,任何調用類A
的成員變量或成員函數的行為都需要改變,因此,我們的a.h
需要重新編譯。
如果我們的b.h
是這樣的:
//b.h
#include "a.h"
class B
{
...
private:
A a;
};
那麼我們的b.h
也需要重新編譯。
如果是這樣的:
//b.h
class A;
class B
{
...
private:
A *a;
};
那麼我們的b.h
就不需要重新編譯。
像我們這樣前置聲明類A
:
class A;
是一種不完整的聲明,只要類B
中沒有執行需要了解類A
的大小或者成員的操作,則這樣的不完整聲明允許聲明指向A
的指針和引用。
而在前一個代碼中的語句
A a;
是需要了解A
的大小的,不然是不可能知道如果給類B
分配內存大小的,因此不完整的前置聲明就不行,必須要包含a.h
來獲得類A
的大小,同時也要重新編譯類B
。
再回到前面的問題,使用前置聲明只允許的聲明是指針或引用的一個原因是只要*這個聲明沒有執行需要了解類A
的大小或者成員的操作就可以了,所以聲明成指針或引用是沒有執行需要了解類A
的大小或者成員的操作的。
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C++ Primer Plus 第6版 中文版 清晰有書簽PDF+源代碼 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101227.htm
讀C++ Primer 之構造函數陷阱 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-08/40176.htm
讀C++ Primer 之智能指針 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-08/40177.htm
讀C++ Primer 之句柄類 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-08/40175.htm
將C語言梳理一下,分布在以下10個章節中: