C++ 中是否可以使用“类原型”？答案

【问题标题】：Are "class prototypes" possible in C++?C++ 中是否可以使用“类原型”？
【发布时间】：2014-05-07 16:32:21
【问题描述】：

我正在尝试在 C++ 中实现优先级队列（作为指针堆）。这可能是也可能不是糟糕的设计，但我为堆中的每个节点创建了一个类 PriorityQueue（它将包含整个堆）和另一个类 Node。它看起来像这样：

class PriorityQueue {
    public:
        Node* root;

        void insert(Node* n) {
            n->ancestor = this;
            root->insert(n);
        }
}

class Node {
     public:
         PriorityQueue* ancestor;
         Node* parent, left, right;

         void insert(Node* n) { /* really long insert algorithm */ }
}

这些类相互引用，所以我需要某种原型。我尝试在开头添加class PriorityQueue; 和class Node;，但由于无效使用不完整类型而出现错误。是否可以按照我想要的方式执行此操作，或者我应该完全改变我的设计？

【问题讨论】：

您在寻找“friend”吗？
将Node 设为内部类。

标签： c++ class heap priority-queue function-prototypes

【解决方案1】：

让我们忘记术语原型，而专注于前向声明和定义。

前向声明告诉编译器存在一个类（或结构或联合）和类的名称。而已。这通常在头文件中用于解析参数和返回类型的指针和引用。

编译器需要一个完整的定义，以解析对结构中内容的访问。

【讨论】：

【解决方案2】：

“不完整类型的无效使用”的问题是因为您在PriorityQueue 类中定义insert 方法的方式。为了解决这个问题，您需要做的就是将实现移动到声明 Node 之后的位置，如下所示：

class Node; // <<== I assume that you already have this
class PriorityQueue {
    public:
        Node* root;
        // At this point, the definition of Node is incomplete.
        // You can declare pointers or references of type Node,
        // but you cannot call its member functions, because the compiler
        // does not know what functions are available for the Node.
        void insert(Node* n);
}; // <<== Do not forget semicolons
class Node {
     public:
         PriorityQueue* ancestor;
         Node* parent, left, right;
         void insert(Node* n);
}; // <<== Do not forget semicolons
// At this point, C++ compiler knows what functions the Node has,
// so it lets you make calls of member functions.
void PriorityQueue::insert(Node* n) {
    n->ancestor = this;
    root->insert(n);
}
void Node::insert(Node* n) {
    /* really long insert algorithm */
}

【讨论】：