typedef 和不完整类型答案

【问题标题】：typedef and incomplete typetypedef 和不完整类型
【发布时间】：2010-06-19 08:15:12
【问题描述】：

最近，当我更改代码中的某些容器、分配器时，我遇到了很多关于 typedef 和不完整类型的问题。

我之前的经历

struct foo;//incomplete type.
typedef std::vector<foo> all_foos;
typedef all_foos::reference foo_ref;

虽然不完全确定上述行是否合法，但这适用于我使用的每个实现。当我认为我可以使用std::tr1::array 完成工作时，将上面两行更改为

typedef std::tr1::array<foo,5> all_foos;
typedef all_foos::reference foo_ref;

这里一切都中断了，因为编译器尝试实例化 array 并失败，因为 foo 是不完整的类型。我所需要的只是对foo 的引用，并且对数组的“其他部分”不太感兴趣。当我创建这样一个数组时，foo 肯定会完全可用。

当 typedef std::allocator<foo>::pointer foo_ptr 被 typedef stack_alloc<foo,10>::pointer foo_ptr 替换时，同样的问题。 stack_alloc 的实现就像

template<typename T,unsigned N>
struct stack_alloc
{
  typedef T* pointer;
  typedef std::tr1::aligned_storage<sizeof(T)*N, std::tr1::alignment_of<T>::value> buffer;
};

假设value_type、pointer、reference、iterator等不依赖于T的完整性，并且知道没有完整类型就无法实例化类，那么这样的typedef如何以独立于特定容器或分配器的通用方式制作？

注意：

为了完整起见，在“真实”代码中，我使用带有 vector 的小型本地内存，而不是用 std::array 替换它，尽管问题仍然存在。
stack_alloc 代码远未完成，仅显示部分问题。
我知道数组、sizeof 等需要完整的可用类型。但我没有创建 all_foos 类型的对象，但 foo 不完整。
我的断言是指针、引用等不应依赖于类型的完整性。否则无法定义像struct foo{ foo_ptr p;}; 这样的构造。虽然可能foo_ref 不能是foo& 以外的任何东西，但foo_ptr 可以。令人惊讶的是，GCC 实现没有 tr1::array 的嵌套指针类型。
主要知道什么不能做，并且有兴趣知道在这种情况下可以做什么。所以期待一个好的设计作为解决方案。

【问题讨论】：

标签： c++ typedef

【解决方案1】：

类型必须完整才能在标准容器中使用，否则行为未定义（§17.4.3.6/2）。所以唯一的标准解决方案是在定义类之前不要创建typedef。

我不明白中间容器的用途：

struct foo;//incomplete type.
typedef foo& foo_ref;

无论如何，您只需要首先定义完整的类型，真的。要在一个类中定义typedef，该类必须被实例化，这意味着整个事物必须能够根据需要使用T。

例如，stack_alloc 必须有 T 是一个完整的类型（sizeof(T) 才能工作），否则无法实例化该类。如果无法实例化该类，则无法从中获取typedef。因此，如果 T 不完整，您将永远从中获取 typedef。

【讨论】：

容器是存储 foo 的地方。结构 foo; typedef std::vector > all_foos; typedef all_foos::pointer foo_ptr;结构栏 { foo_ptr p;}; struct foo { std::vector 条形； }; all_foos the_instance;这有意义吗？如果我定义 struct bar { foo* p; };它可能不起作用，因为 alloc 的指针可能与 foo*.typedef foo& foo_ref; 不同。没关系，因为没有其他方式可以定义参考。
@abir：我真的想不出指针类型会改变的例子。在任何情况下，如果你真的想得到那些 typedef，你只需要包含foo 的完整定义。没有别的办法。

【解决方案2】：

Compiller 不知道不完整类型的大小，因此它不能实例化它，也不能为其分配一些内存。拥有指向对象的指针（如 typedef std::tr1::array<foo*, 5> all_foos; ）而不是对象本身的实例可以解决此问题。

【讨论】：