C++20 模块“循环依赖”

Question

我试图在另一个模块中包含一个模块，但由于以下错误，我无法编译：

“无法构建以下源文件，因为它们之间存在循环依赖关系：Module1.ixx 依赖于 Module2.ixx 依赖于 Module1.ixx。”

我希望 modClass1_ 包含 modClass2_ 类，而 modClass2_ 包含指向静态 modClass1_ 的指针。

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我使用 C++17 头文件和源文件（.h 和 .cpp）成功尝试的代码

// Class1.h
#pragma once
#include "Class2.h"
class modClass2_;
class modClass1_
{
public:
    modClass1_() {};
    ~modClass1_() {};
    int V = 2;
    int getV() { return V; };
    static modClass2_ mc2;
};
extern modClass1_ mc1;

// Class1.cpp
#include "Class1.h"
modClass1_ mc1;
modClass2_ modClass1_::mc2;

// Class2.h
#pragma once
#include "Class1.h"
class modClass2_
{
public:
    modClass2_() {};
    ~modClass2_() {};
    int V = 1;
    int getV() { return V; };
    int getClass1V();
};

// Class2.cpp
#include "Class2.h"
int modClass2_::getClass1V()
{
    return mc1.V;
}

// Main.cpp
#include "Class1.h"
#include <iostream>
int main()
{
    std::cout << mc1.getV() << "\n"; // gets modClass1_ V directly
    std::cout << mc1.mc2.getClass1V() << "\n"; // gets modClass1_ V through modClass2_ through modClass1_
    std::cout << mc1.mc2.getV() << "\n"; // gets modClass2_ V through modClass1_
}

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我尝试过但使用 C++20 模块 (.ixx) 失败的代码

// Module1.ixx
export module Module1;
import Module2;
export class modClass1_
{
public:
    modClass1_() {};
    ~modClass1_() {};
    int getV() { return V; };
    modClass2_ mc2;
    int getModule2V() { return mc2.V; };
    int V = 1;
};
export modClass1_ mc1;

// Module2.ixx
export module Module2;
import Module1;
export class modClass2_
{
public:
    modClass2_() {};
    ~modClass2_() {};
    int getV() { return V; };
    int getModule1V() { return mc1.V; };
    int V = 2;
};

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任何帮助/建议将不胜感激。

环境：Visual Studio 2019 | MSVC-2019 | C++20 |视窗 10 专业版

Answer 1

就像头文件一样，您可以将模块接口文件从模块实现文件中分离出来。示例：

模块1.ixx：

export module Module1;

import Module2;

export class modClass1_
{
public:
  modClass1_() {};
  ~modClass1_() {};
  int getV() { return V; };
  modClass2_ mc2;
  int getModule2V() { return mc2.V; };
  int V = 1;
};
export modClass1_ mc1;

模块2.ixx：

export module Module2;

export class modClass2_
{
public:
  modClass2_() {};
  ~modClass2_() {};
  int getV() { return V; };
  int getModule1V();
  int V = 2;
};

模块2.cpp：

import Module1;
import Module2;

int modClass2_::getModule1V()
{
  return mc1.V;
}

main.cpp:

#include <iostream>

import Module1;
import Module2;

int main()
{
  // NB: mc1 is a symbol imported from Module1
  std::cout << "mc1.V: " << mc1.V << '\n';
  std::cout << "mc1.getModule2V: " << mc1.getModule2V() << '\n';

  modClass2_ mc2;
  std::cout << "mc2.V: " << mc2.V << '\n';
  std::cout << "mc2.getModule1V: " << mc2.getModule1V() << '\n';
}

注意modClass2_ 的接口不需要来自Module1 的任何东西，因此Module2.ixx 没有import Module1;。 Module2.cpp，实现所在的位置。

在我的示例中，我已尽可能少地从 Module2.ixx 移动到 Module2.cpp 实现文件，但实际上您可能希望将更多内容移出界面。

Answer 2

我有一个树形数据结构，分为两个需要相互引用的模块，以及posted an answer 如何使其工作。复制粘贴，这是一个通过使用模板打破循环依赖的绝望解决方案：

// A_impl.cc

export module A_impl;

export template <typename B> class A_impl {
    public:
        void f(B& b) {}
};

// B.cc

export module B;

import A_impl;

export class B;

typedef A_impl<B> A;

export class B {
    public:
        void f(A& a) {}
};

// A.cc

export module A;

export import A_impl;
import B;

export typedef A_impl<B> A;

// main.cc

import A;
import B;

int main(void) {
    A a;
    B b;

    a.f(b);
    b.f(a);

    return 0;
}

目前 clang 不支持模块分区，因此使用该工具链这似乎是在不同文件中定义 A 和 B（没有 #include）同时将它们放置在模块中的唯一方法。使用 Visual Studio 模块分区可能会或可能不会允许更清晰的结构。