在类本身中创建一个类的实例[重复]

Question

我是 C++ 新手，有一个问题：

比较以下代码：

class Node { 
public:
    int data;
    Node* x;
};

和

class Node { 
public:
    int data;
    Node x;
};

我知道代码的第二部分无法通过编译。但我想知道原因。

是和内存分配有关还是只是语法规定？

如果有人能解决我的问题，我将不胜感激。

Answer 1

如果可以，那么 Node 将包含 Node，其中包含 Node，其中包含 Node，其中包含 Node，其中包含 Node，其中包含Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个@ 987654334@，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个@987654341 @，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node ，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含一个Node，其中包含Node，其中包含 Node... 以此类推，直到宇宙充满 Nodes 并内爆。

Answer 2

您的第二个片段中的代码无法编译，因为在您声明其 Node 类型的数据成员 x 的位置未完全定义类 Node。

为了便于理解，想象一下如果它可以编译，它会导致某种“无限递归结构”，这将占用无限量的内存。 这是此类对象的假设布局：

{
  data: int
  x: Node
  {
    data: int
    x: Node
    {
      data: int
      x: Node
      {
        ...
      }
    }
  }
}

第一种情况有效，因为您不需要完全定义一个类来声明指向它的指针。
我发现将“完全定义”视为“编译器知道这个类有多大”有助于推理这样的问题：编译器需要知道一个类有多大才能声明它的实例，而不是声明一个指向它的指针，无论类如何，它的大小都相同。

Answer 3

它更多地与基本逻辑有关。为了让Node 包含与自身大小相同的对象以及其他对象，它必须比自身大，或者无限大。

该语言也阻止了它，因为类型在它自己的定义中是不完整的（所以你甚至不能有一个包含自身的空类的退化情况）。但这对于更基本的逻辑不可能性来说是相当偶然的。

Answer 4

编译器在类 A 中找到 A 时需要知道 A 的完整类型。由于 A 不完整，它无法确定其大小，无法确定成员变量 a 将占用多少空间，因此它将不编译。

Answer 5

要解决此类问题，您还可以尝试前向声明。 但问题在于 Martin J 已经说过的话。

class Node;

class Node { 
public:
    int data;
    Node* x;
};

请记住，这未经测试