c++ - 相互依赖的 C++ 类，由 std::vector 持有

Question

我很好奇是否可以创建两个类，每个类都有一个 std::vector的另一个。我的第一个猜测是这是不可能的，因为 std::vector需要一个完整的类型，而不仅仅是一个前向声明。

#include <vector>

class B;
class A { std::vector<B> b; };
class B { std::vector<A> a; };

我认为 std::vector<B> 的声明会导致立即失败，因为 B此时有一个不完整的类型。但是，这在 gcc 和 clang 下都能成功编译，没有任何警告。为什么这不会导致错误？

Answer 1

T.C 评论说，这实际上是未定义的行为，正在对标准的更改请求中解决。违反的规则显然是 [res.on.functions] 2.5:

In particular, the effects are undefined in the following cases: [...]

• if an incomplete type (3.9) is used as a template argument when instantiating a template component, unless specifically allowed for that component.

不管怎样都行得通的原因(以及可以标准化的原因)有两个方面:

1. 你的程序只包含类型定义；不创建对象，不调用函数，不生成代码。如果我们通过消除 B 的定义来简化它(不需要它)，然后尝试创建 A 的实例，它失败了:

   class B;
   class A { std::vector<B> b; };
   A a; // error: ctor and dtor undefined for incomplete type B.
   

   正如预期的那样，同样失败的是一个简单的

   std::vector<B> b;
   

   这两种情况的原因是编译器必须生成代码，而不是仅仅在语法上相关的类型声明。

   vector type的使用在其他情况下也是可以的:

   typedef std::vector<B> BVec;
   

2. 类A可以定义，因为正如 Nikolay 在他的回答中正确所说，std::vector<B> 的大小，因此 A 的大小的成员(member)b , 不依赖于 B 的定义(因为 vector 包含指向元素数组的指针，而不是数组本身)。