单独的头文件中的 C++ 嵌套类

Question

我想将嵌套类 Inner 从 Outer.h 移动到单独的头文件中:

class Outer{
    class Inner{
    public:
        Inner(Outer& o){}
    };

public:
    Outer():i(*this){}
    ~Outer(){}
    Inner i;
};

对于“main.cpp”

#include "Outer.h"
int main(){
    Outer o;
    return 0;
}

但是一旦我尝试将内部类放在一个单独的标题中，如下所示:

class Outer{
    class Inner;

public:
    Outer():i(*this){}
    ~Outer(){};
    Inner i;
};

然后像这样将内部类放在“Inner.h”中:

class Outer::Inner{
public:
    Inner(Outer& o){}
};

并像这样添加到主 #include 'Inner.h' 中:

#include "Outer.h"
#include "Inner.h"
int main(){
    Outer o;
    return 0;
}

我从编译器收到以下错误:Outer.h:10:9: error: field 'i' has incomplete type.

我或多或少地理解为什么，但我找不到实现我想做的事情的问题。

Answer 1

要创建 Outer 对象，类的内存布局必须是已知的，在这种情况下，它不是(正是因为 Inner 的不完整性)。

这样做的方法是使用指针，然后前向声明将起作用(因为指针具有固定大小，然后 Outer 的内存布局将是已知的)。

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我的意思是:

// header file
class Outer{
    class Inner;

public:
    Outer();
    ~Outer();

    Inner* i;
};

然后，在类 Outer 的源文件中，定义

// include header file for Outer and Inner classes

// source file
Outer::Outer()
{
    i = new Inner( *this );
};
Outer::~Outer()
{
    delete i;
};

你需要在源文件中这样做，因为你需要include类Inner的头文件(你不能include它直接在头文件中，因为会遇到循环依赖(两个头文件会相互包含)，因为Inner的头文件也需要Outer ).

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这也称为 pImpl 成语 - “指向实现的指针”，通常 Inner 称为 Impl 并且成员 pImpl 或类似的东西，具体取决于使用的编码约定。这个想法是隐藏任何实现细节，例如私有(private)/ protected 成员(函数、数据)。