如果类是不完整的类型，为什么会编译？答案

【问题标题】：Why does this compile if the class is incomplete type?如果类是不完整的类型，为什么会编译？
【发布时间】：2020-10-06 14:56:47
【问题描述】：

在 Memory.h 我有：

#pragma once

class Memory
{public:
    template <typename T, typename ... TArgs>
    static T* newAlloc(TArgs ... args)
    {
        return new T(args ...);
    }
};

在 main.cpp 我有：

#include "Memory.h" // The template class is defined here

class Foo
{public:
    Foo(int a, const char* c) {}
};

int main()
{
    Memory::newAlloc<Foo>(7, "str");

}

即使在我粘贴到 Memory.h 之后 Foo 还没有完全定义，这也编译得很好。我对为什么会编译感到困惑。编译器粘贴到Memory.h后的等效代码是不是在main.cpp中是这样的：

class Memory
{
public:
    static Foo* newAlloc(int a, const char* c)
    {
        return new Foo(a, c);
    }
};

class Foo
{public:
    Foo(int a, const char* c) {}
};

int main()
{
      Memory::newAlloc(7, "str");
}

？？？因为这不能编译，所以我得到了错误：

'newAlloc' 未找到标识符 'newAlloc' 不是记忆

基本上它想要 Foo 的完整定义。如果我将 Foo 类定义放在 Memory 之上，那么它编译得很好。所以考虑到我的第二个版本相当于模板实例化后的代码（是吗？）那么为什么第一个版本可以编译，而第二个没有？

我使用的是 Visual Studio 2019 16.4.5

【问题讨论】：

#include 是一个简单的复制粘贴，但是 tempate 实例化并不是那么简单的机制。不需要将生成的代码实际放在任何地方，编译器知道它应该做什么就足够了。
Memory::newAlloc<Foo> 在main 中实例化，其中Foo 的定义已完成。
你可以用模板做一些weird and wonderful things。
你在问著名的“两阶段查找”。

标签： c++ incomplete-type template-instantiation

【解决方案1】：

编译器粘贴到Memory.h后的等效代码是不是在main.cpp中是这样的：

不，这不是真的。这将是等效的：

class Memory
{public:
    template <typename T, typename ... TArgs>
    static T* newAlloc(TArgs ... args)
    {
        return new T(args ...);
    }
};


class Foo
{public:
    Foo(int a, const char* c) {}
};

int main()
{
    Memory::newAlloc<Foo>(7, "str");

}

你会发现这个编译成功了。

为什么第一个版本会编译

之所以有效，是因为Foo 是在模板实例化之前定义的，Foo 作为模板参数。

【讨论】：

【解决方案2】：

即使在我粘贴到 Memory.h 之后 Foo 还没有完全定义，这也能正常编译

是的，因为此时 Memory::newAlloc 已在此处实例化：

Memory::newAlloc(7, "str");

Foo 的定义已经存在，所以编译正常。

编译器粘贴到Memory.h后的等效代码是不是在main.cpp中是这样的：

不，在这种情况下，在这一行：

static Foo* newAlloc(int a, const char* c)

由于Foo尚未定义，代码将无法编译。

【讨论】：