c++ - 为什么我在编译期间收到语法错误？

Question

有人能解释一下为什么我收到语法错误:在构建过程中没有在 foo.hpp 头文件中包含 class Bar; 标识符“Bar”吗？

在构建之前，我在 Visual Studio 2019 中没有收到任何错误，构建顺序似乎是 bar，然后是 foo，然后是 main，所以在 #include 语句之后，似乎 bar 头文件在构建过程中首先包含在 foo 头文件中。

我在下面包含了概述基本问题的代码。

//Foo header file
#pragma once

#include "bar.hpp"  
#include <iostream>

class Bar; //Commenting this line out results in no longer being able to build the project

class Foo {

public:
    Foo();

    void pickSomething(Bar& bar);
};

//Foo cpp file
#include "foo.hpp"

Foo::Foo() {
    std::cout << "Made Foo" << std::endl;
}

void Foo::pickSomething(Bar& bar) {
    bar.getSomething();
    std::cout << "Picked something!" << std::endl;
}

//Bar header file
#pragma once

#include "foo.hpp"
#include <iostream>

class Foo;

class Bar {

public:
    Bar(Foo& foo);

    void getSomething();
};

//Bar cpp file
#include "bar.hpp"

Bar::Bar(Foo& foo) {
    std::cout << "Made bar" << std::endl;
}

void Bar::getSomething() {
    std::cout << "Gave something!" << std::endl;
}

//main file
#include "foo.hpp"
#include "bar.hpp"

int main() {
    Foo foo;
    Bar bar(foo);
    foo.pickSomething(bar);

    return 0;
}

Answer 1

总结:

• foo.hpp 包含 bar.hpp，bar.hpp 包含 foo.hpp。这是一个循环依赖。

• #pragma once 确保不再加载相同的 header (如果已加载)。

• 只有bar.cpp编译失败(foo.cpp和main.cpp会编译成功)

让我们在编译bar.cpp 时跟随预处理器。事情按以下顺序发生。

1. bar.cpp 包括 bar.hpp
2. bar.hpp 包括 foo.hpp。 (注意以下两点)
   • 预处理器记住它输入了 bar.hpp 并将避免在当前循环中再次输入它。
   • 符号 Bar(类 Bar 的声明)仍未加载，因为在此之前包含 foo.hpp
3. foo.hpp 尝试包含 bar.hpp
   • 预处理器知道它已经输入了 bar.hpp，因此忽略它!
   • 但是，Foo 类声明使用了一个名为Bar 的符号。但这之前没有声明过!

未知符号 Bar 可能代表很多东西(类、宏等)。所以编译器(理所当然地)失败了，因为它不知道如何处理它。

解决方案是前向声明。在那里，您向编译器保证符号 Bar 代表一个类。只要您没有在编译器需要了解类布局的地方做任何事情(例如，定义 Bar 类型的成员函数，访问 Bar 的成员等... ) 编译成功。