我可以在头文件的其他头中前向声明名称吗？

Question

我想创建一个类 Student，它有一个类型库 std::string 的成员，但我不想在我的 Student.h 中包含标题 <string> 并且只使用前向声明：

// Student.h
#ifndef STUDENT_H
#define STUDENT_H

#include <iostream>

typedef class string_ string;

struct Student
{
public:
    Student(const string_&, std::size_t);
    const string_ name()const;
    void setName(const string_&);
    std::size_t age()const;
    void setAge(std::size_t);
private:
    string_* name_ ;
    std::size_t age_;
};

 // Student.cpp
#include "Student.h"
#include <string>

Student::Student(const std::string& str, std::size_t a) :
    name_(&str),
    age_(a)
{}

• 编译程序时出现以下错误：../src/Student.cpp:13:2: error: no declaration matches ‘Student::Student(const string&, std::size_t)’ 13 | Student::Student(const std::string& str, std::size_t a) :

• 那么我是否可以使用前向声明，以便在标头中不包含任何标头，而只是前向声明我需要的类型，然后在源中包含标头？

• 我这样做是因为我正在阅读 Guillaume Lazar 的 Mastering Qt5 一书，他在其中给出了这个例子：

  //SysInfoWindowsImpl.h
  #include <QtGlobal>
  #include <QVector>
  #include "SysInfo.h"
  
  
  typedef struct _FILETIME FILETIME;
  
  class SysInfoWindowsImpl : public SysInfo
  {
  public:
      SysInfoWindowsImpl();
      void init() override;
      double cpuLoadAverage() override;
      double memoryUsed() override;
  private:
      QVector<qulonglong> cpuRawData();
      qulonglong convertFileTime(const FILETIME& filetime) const;
  private:
      QVector<qulonglong> mCpuLoadLastValues;
  };
  
  //SysInfoWindowsImpl.cpp
  #include "SysInfoWindowsImpl.h"
  #include <windows.h>
  
  
  SysInfoWindowsImpl::SysInfoWindowsImpl() :
      SysInfo(),
      mCpuLoadLastValues()
  {
  }
  
  void SysInfoWindowsImpl::init()
  {
      mCpuLoadLastValues = cpuRawData();
  }
  
  qulonglong SysInfoWindowsImpl::convertFileTime(const FILETIME& filetime) const
  {
      ULARGE_INTEGER largeInteger;
      largeInteger.LowPart = filetime.dwLowDateTime;
      largeInteger.HighPart = filetime.dwHighDateTime;
      return largeInteger.QuadPart;
  }
  

"语法typedef struct _FILETIME FILETIME是一种转发 FILENAME 语法的声明。由于我们只使用参考，我们可以避免 在我们的文件 SysInfoWindowsImpl.h 中包含标签并保留它 在 CPP 文件中。”来自书中。

• 那么有人可以向我解释他如何使用在windows.h 中定义的typedef struct _FILETIME 吗？谢谢。

Answer 1

是的，但前提是它们匹配。

您转发声明了一个全局类型string，而不是在命名空间std中。

您可能可以使其与namespace std {} 一起工作，但是您的程序将具有未定义的行为，因为您不允许在该命名空间中声明新事物（有一些例外）。

一般来说，您希望避免对除您自己的类之外的任何内容进行前向声明。

只需#include <string>。如果这样做会导致问题，您应该独立解决这些问题。

Answer 2

不，您今天不能（2020 年 5 月）。另请参阅 this 和 n3337（C++11 标准）。

但 C++20 或更高版本可能会添加modules，然后情况就不同了。

实际上，对于一个小程序（例如，少于几十万行你的 C++ 代码），一种常见的方法是使用一个单独的头文件 - 你 将 #include 在您的每个 translation units, 中，并且该公共主头文件将 #include 许多标准头文件。对于最近的GCC，您可以使用precompiled headers（实际上，使用单个主头文件效果最好，也许#include -ing 子头文件；请参阅this 解释）

考虑使用足够好的build automation 工具集。在 Linux 上，这可能是 GCC 或 Clang、ccache、make 或 ninja 等的组合...