为什么这个 C++ 代码没有给出编译错误？

Question

#include<iostream>
using namespace std;

struct a{
    int e;
    struct abc *d;
};

struct abc{
    int c;
};

int main()
{
 return 0;  
}

我在定义struct a 之后定义了struct abc，我在其中声明了abc 的结构指针。这应该会引发编译错误，因为在声明之前使用了abc。但是，它没有，为什么？ 而当我将其替换为 struct abc d 而不是 struct abc *d 时，它会按预期给出编译错误。

Answer 1

此声明

struct abc *d;

一方面声明struct abc，另一方面声明d类型为struct abc *的指针。

在这个声明中，不需要有 struct abc 的确切定义，因为没有使用该结构的数据成员。

这个说明符struct abc被称为详细类型说明符。

它在给定范围内引入一个新类型或引用一个已经声明的类型。

Answer 2

你是对的，通常，你需要这种类型的前向声明：

// Forward declaration
struct bar;

struct foo
{
    bar* d;   // only a pointer-to-bar; forward declaration sufficient
};

struct bar
{
    int c;
};

但是，您（出于某种原因）使用在类型名称前写struct 的过时习惯用法。 （这在 C 中是必需的，但在 C++ 中从未出现过。）

struct foo
{
    struct bar* d;
};

struct bar
{
    int c;
};

因为你在那里写struct bar 而不仅仅是bar，它本身算作某种前向声明。编译器现在知道 bar 是一个类型，这就是它需要知道的全部内容。

这有点晦涩难懂，但这就是为什么您不再需要预先声明的原因。

[C++11: 3.1/4]: [ 注意： 类名也可以由详细类型说明符隐式声明（7.1.6.3） . ——尾注]

[C++11: 3.3.2/6]: 在elaborated-type-specifier中首先声明的类的声明点如下：

• 表格声明

     类键属性说明符序列_opt标识符 ;

  标识符在包含声明的范围内被声明为一个类名，否则

• 对于详细类型说明符的形式

     类键标识符

  如果 elaborated-type-specifier 用于定义的函数的 decl-specifier-seq 或 parameter-declaration-clause在命名空间范围内，identifier 在包含声明的命名空间中被声明为 class-name；否则，除了作为友元声明外，标识符在包含该声明的最小命名空间或块范围内声明。 [注意：这些规则也适用于模板。 —尾注] [注：其他形式的elaborated-type-specifier不声明新名称， 因此必须引用现有的 type-name。见 3.4.4 和 7.1.6.3。 ——尾注]

[C++11: 3.4.4/2]: [..] 如果 elaborated-type-specifier 由类键引入，并且此查找未找到先前声明的type-name，或者如果 elaborated-type-specifier 出现在具有以下形式的声明中：

   类键属性说明符序列_opt标识符 ;

elaborated-type-specifier 是一个引入 class-name 的声明，如 3.3.2 中所述。

Answer 3

它可以工作，因为编译器拥有它需要的所有信息：

• d 的大小（= 指针大小）¹，以及
• abc 是什么（struct）。

---

如果您存储了一个struct abc 类型的对象：

struct abc d;

这将导致错误，因为缺少有关d 的大小和内存布局的信息（因为尚未定义struct abc）。

如果您遗漏了 struct 关键字：

abc *d;

那么关于abc 的信息将会丢失，这也是一个错误。

---

这应该会引发编译错误，因为在声明之前使用了abc。

它没有使用，它只是声明。通过指针使用abc 需要先取消引用指针（如果此时未定义abc，则会出错）。

---

¹ 允许指向不完整类型的指针，因为指针的大小和内存布局不取决于它指向的内容。

Answer 4

允许声明不完整类型的指针。

这是前向声明-

前向声明是在实际定义之前的声明，通常是为了在定义不可用时能够引用声明的类型。当然，并非所有事情都可以使用声明未定义的结构来完成，但在某些上下文中可以使用它。这种类型称为不完整。

以下形式的声明

  class-key attr identifier ;   // struct abc *d; (Your case)

声明将在此范围内稍后定义的类类型。在定义出现之前，这个类名的类型不完整。

当struct a 被声明时，它还不知道struct abc 的规格，但你可以转发引用它。

Answer 5

在struct a 中，您引用了一个指向struct abc 的指针，因此编译器不需要关于它的更多信息来计算d 成员的大小。

在稍后阶段，如果需要，它将检查 struct abc 是否已定义（例如，如果它被取消引用）。这解释了该标准的基本原理，

• 禁止声明未知类型的变量（abc，当不转发时，就是这样一个未知类型）

• 允许将它们声明为指向不完整类型的指针。 （struct abc 是一个不完整的类型：至少已知它是一些struct）。

实际上，将结构声明为

 struct a {
    struct abc *d;
 }

相当于转发(struct)类型abc的声明，如

struct abc;           // forward
struct a {
   abc *d;            // legal
};

但是abc的类型不完整，所以下面是非法的

struct z {
   struct abc y;   // error : incomplete struct type
}

出于好奇，这没关系：

struct A {
   struct B* ptr1;    // forwards declaration of B, and use it
   B* ptr2;           // B is a known (incomplete-)type name now
}