在 C++ 中，如何在调用指针类的变量时将其修复为 nullptr？

Question

我想使用一个类：class2，在一个类中：class1。根据我的阅读，为了防止循环依赖，必须在 class1.h 中转发声明 class2 并将其作为指针。在我的 class1.cpp 文件中从 class2 调用函数后。如果没有“无法读取内存”或 nullptr，我无法调用 class2 中的变量。

这是我的代码，谢谢你的帮助：

//main.cpp

#include "Login.h"

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    Login login;

    login.StartMenu();
    cout << "ENDING" << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

//Login.h (Class1)

#pragma once

#include <iostream>

using namespace std;

class GameManager;

class Login {
public:
    void StartMenu();
    

private:
    GameManager* manager;

};

//登录.cpp

#include "Login.h"
#include "GameManager.h"

void Login::StartMenu() {
    manager->GameStart();

}

//GameManager.h (Class2)

#pragma once

class GameManager {
public:
    void GameStart();
    
private:
    int level = 1;

};

//GameManager.cpp

#include "Login.h"
#include "GameManager.h"

void GameManager::GameStart() {
    cout << level;

}

Answer 1

通常，将标头之间的依赖关系保持在最低限度是一个好主意，并且为仅前向声明的类使用指针是一种既定的方法。即使没有循环依赖，这也是一种很好的做法，因为它可以大大减少大型项目中的重新编译时间。

关于您的具体问题：本质上，Login 类，尤其是 Login::StartMenu 函数，需要知道要使用哪个 GameManager 实例。指向该实例的指针将存储在manager 中。理想情况下，您可以在构造 Login 实例时通过 GameManager * 构造函数参数来判断：

#ifndef LOGIN_H
#define LOGIN_H

class GameManager;

/// This class handles the login procedure for a specific
/// game manager which must be provided to the constructor.
/// It cannot be copied (so it cannot be 
/// in arrays) or default-constructed. 
class Login {
public:
    /// The constructor does nothing except initializing manager.
    /// @param gmPtr is a pointer to the game manager
    /// this instance is using.
    void Login(GameManager *gmPtr)
               : manager(gmPtr) { /* empty */ }
    void StartMenu();
private:
    GameManager* manager;
};
#endif // LOGIN_H

为了完整起见，以下是您将如何使用它：

#include "Login.h"
#include "GameManager.h"

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    GameManager gm;
    Login login(&gm); // <-- provide game manager to login

    login.StartMenu();
    cout << "ENDING" << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

如果由于GameManager 实例尚不存在或在Login 实例的构造过程中未知而无法实现（例如，如果您有一个Login 实例数组，其元素必须为默认值-constructed）您可以将参数提供给Login::StartMenu 方法。但是构造函数参数更受欢迎，因为这样您就可以确定该类在其余代码中是正常的——这种“不变量”是构造函数存在的主要原因。

如果所有函数都获得该指针参数，那么您当然可能根本不需要持有指针。 Login 类是否与 GameManager 具有一对一的关系（在这种情况下，它只是保存一个指向它的指针）与否（在这种情况下，每次都会告诉每个函数）是一个设计决定。