具有不完整类型和 unique_ptr 的树结构

Question

我有一个关于不完整类型和 unique_ptr 的快速问题。 我试图有一个简单的树状结构，这里已经简化了，我得到了一些关于不完整类型的编译器错误，我知道我必须定义生成的 dtor。虽然这并没有解决问题，但至少在我正在测试它的 msvc 中。

我不得不做的是，对于每个需要销毁不完整类型的类，我只需要在 .cpp 文件中包含相关的头文件。明确定义 dtor 并没有帮助，这让我感到惊讶。

Level1.h

#include "Level2Vector.h"

class Level1
{
public:
    Level1() : lvl2_vec(this) {}

private:
    Level2Vector lvl2_vec;
};

Level1.cpp

#include "Level2.h" // this was needed to not get the incomplete type
#include "Level3.h" // this was needed to not get the incomplete type 

Level2.h

#include "Level3Vector.h"

class Level1;

class Level2
{
public:
    Level2(Level1* const lvl1) : parent_(lvl1), lvl3_vec(this){}

private:
    Level1* parent_;
    Level3Vector lvl3_vec;
};

Level2.cpp

#include "Level2.h"
#include "Level3.h"  // this was needed to not get the incomplete type

Level3.h

class Level2;

class Level3
{
public:
    Level3(Level2* const lvl2) : parent_(lvl2) {}

private:
    Level2* parent_;
};

Level2Vector.h

class Level1;
class Level2;

class Level2Vector : public std::vector<std::unique_ptr<Level2>>
{
public:
    Level2Vector(Level1* lvl1) : parent_(lvl1) {}

private:
    Level1* parent_;
};

Level3Vector.h

class Level2;
class Level3;

class Level3Vector : public std::vector<std::unique_ptr<Level3>>

{
public:
    Level3Vector(Level2* lvl2) : parent_(lvl2) {}
    //~Level3Vector();

private:
    Level2* parent_;
};

我错过了什么吗？ 是否每个可能使用 Level2Vector 的类都需要包含 Level2.h 标头？

Answer 1

析构函数的类型应该是完整的，但是析构函数是内联自动生成的，这意味着每个销毁类的地方都应该有std::unique_ptr拥有的类的定义。

避免这个问题的简单方法是为每个具有std::unique_ptr 成员的类声明析构函数。所以：

class Level3Vector
{
public:
    explicit Level3Vector(Level2* lvl2) : parent_(lvl2) {}
    ~Level3Vector();

    // And so rule of 5
    Level3Vector(const Level3Vector&) = delete;
    Level3Vector& operator =(const Level3Vector&) = delete;

    Level3Vector(Level3Vector&&) = default;
    Level3Vector& operator =(Level3Vector&&) = default;

private:
    std::vector<std::unique_ptr<Level3>> lvl3s;
    Level2* parent; // or std::observer_ptr<Level2> parent;
};

在 cpp 中：

#include <Level3.h>

Level3Vector::~Level3Vector() = default;

那么在其他类中销毁Level3Vector不需要<Level3.h>的include。

Answer 2

一般来说，您可以使用前向声明的类型（比如在头文件中使用该类型定义指针）；但是类型的定义必须在需要定义类型之前可用。例如。在 Level1.h 中，您定义了 Level2Vector 类型的对象（不是指向 Level2Vector 的指针！）；所以 Level1.h 必须包含 Level2Vector.h。

考虑到这一点，让我们检查您的问题“是否每个可能使用 Level2Vector 的类都需要包含 Level2.h 标头？”答案是不。 Level2.h 提供了Level2 类的定义。所以正确的看待方式是：一个文件（是否使用Level2Vector）需要包含Level2.h，如果该文件需要Level2的定义。