c++ - Friend 类或 Friend 成员函数 - 前向声明和 Header 包含

Question

是的，这个问题话题已经讨论了很多次了。我几乎清楚其中的区别。我对书中的一个例子只有一个疑问。

这个问题与my previous question有关，我在 C++ Primer 一书中介绍了 2 个类作为示例。

在引用那些类时，本书引用了以下段落，特别涉及将WindowManager类的成员函数声明为友元函数。内容如下:

Making a member function a friend requires careful structuring of our programs to accommodate interdependencies among the declarations and definitions. In this example, we must order our program as follows:

• First, define the Window_mgr class, which declares, but cannot define, clear. Screen must be declared before clear can use the members of Screen.
• Next, define class Screen, including a friend declaration for clear.
• Finally, define clear, which can now refer to the members in Screen.

我在该问题中提供的代码仅遵循此结构。但似乎没有成功。这让我想到以上几点是否有误导性，或者我没有正确实现。

问题是，当我在 ScreenCls 类中将 clear 函数声明为友元函数时，我陷入了头文件的循环包含。两个类的具体部分在这里再简单介绍一下:

屏幕Cls.h:

#ifndef SCREENCLS_H
#define SCREENCLS_H

#include <iostream>

#include "WindowManager.h"

using namespace std;

class ScreenCls {
    friend void WindowManager::clear(ScreenIndex);

    // Some other code
}

这里我要包含 WindowManager.h 头文件，因为 clear 函数现在使用那里定义的 ScreenIndex。 前向声明在这里不起作用(如果我错了请纠正我)。

现在，接下来我们继续WindowManager.h:

#ifndef WINDOWMANAGER_H
#define WINDOWMANAGER_H

#include <iostream>
#include <vector>
#include "ScreenCls.h"

using namespace std;

class WindowManager {
public:
    // location ID for each screen on window
    using ScreenIndex = vector<ScreenCls>::size_type;

private:
    vector<ScreenCls> screens{ ScreenCls(24, 80, ' ') };
};

并在此处专注于screens 的声明。他们使用 list initializer 将默认的 ScreenCls 添加到 vector。因此，我们再次需要包含 WindowManager.h。现在我们进入了循环包容。这会阻止我的项目构建。

但是，如果我更改友元函数声明以使整个类成为友元，那么我可以使用 forward declaring WindowManager 类。在这种情况下，它将正常工作。

所以，基本上友元函数在这里不起作用，但是友元类在起作用。那么，是上面几点实现的不太顺利，还是我的类有问题呢？我只是想知道这一点，以便清楚地理解 header inclusion 和 forward declaration 的概念。

我上一个问题中链接的问题描述得很好。但是只是在上面的情况下不行，所以我再问一下。

Answer 1

我猜你的问题出在屏幕初始化器上。您不能初始化类内 *.h 文件中的任何数据。所以，我建议你这样做:

#ifndef WINDOWMANAGER_H
#define WINDOWMANAGER_H

#include <iostream>
#include <vector>
//#include "ScreenCls.h"

using namespace std;
class ScreenCls;

class WindowManager {
public:
    // location ID for each screen on window
    using ScreenIndex = vector<ScreenCls>::size_type;

private:
    vector<ScreenCls> screens; //{ ScreenCls(24, 80, ' ') };    remove this
};