如何在C++中聲明/定義相互依賴的模板？

Question

通常在C++中，當我需要類之間的依賴關係時，我在頭文件中使用前向聲明，然後在每個cpp文件中包含兩個頭文件。

但是，使用模板時此方法會中斷。因爲模板必須完全位於頭文件中（不包括我將代碼放入cpp併爲每個支持的T枚舉template class A<T>;的情況 - 這並不總是可行的，例如當T是lambda時）。

那麼有沒有辦法在C++中聲明/定義相互依存的模板？

代碼示例

template<typename T> struct B; 
template<typename T> struct A { 
    void RunA(B<T> *pB) { 
    // need to do something to B here 
    } 
}; 

template<typename T> struct B { 
    void RunB(A<T> *pA) { 
    // need to do something to A here 
    } 
}; 

如果我開始在RunA()做一些B，我想，我會得到一個「失蹤定義」錯誤，因爲B的只能向前聲明可以通過RunA()編譯的時間。

也許有一些技巧來組織頭文件例如通過將每個頭分成類定義和方法定義文件，然後以某種奇特的方式包含它們。或者也許可以通過第三/第四課來完成。但我無法想象如何專門做到這一點。

C++ 11/14/17都可以（特別是，它是MSVC++ 2017，工具集v141）。

Answer 1

您可以使用細粒度頭：

// A.forward.hpp 
template<typename T> struct A; 

// A.decl.hpp 
#include "A.forward.hpp" 
#include "B.forward.hpp" 

template<typename T> struct A 
{ 
    void RunA(B<T> *pB); 
}; 

// A.impl.hpp 
#include "A.decl.hpp" 
#include "B.hpp" 

template<typename T> void A<T>:: 
RunA(B<T> *pB) 
{ 
    // need to do something to B here 
} 

// A.hpp // this one should be included by code using A 
#include "A.decl.hpp" 
#include "A.impl.hpp" 

// B.forward.hpp 
template<typename T> struct B; 

// B.decl.hpp 
#include "B.forward.hpp" 
#include "A.forward.hpp" 

template<typename T> struct B 
{ 
    void RunB(A<T> *pA); 
}; 

// B.impl.hpp 
#include "B.decl.hpp" 
#include "A.hpp" 

template<typename T> void B<T>:: 
RunB(A<T> *pA) 
{ 
    // need to do something to A here 
} 

// B.hpp // this one should be included by code using B 
#include "B.decl.hpp" 
#include "B.impl.hpp" 

顯然，所有這些頭也需要某種形式的頭警衛，我省略這裏。 重要通知：.impl.hpp標題被認爲是內部的，不應該被外部代碼使用，而.forward.hpp,.decl.hpp和.hpp可以在任何地方使用。

該方法確實引入了循環包含依賴關係，但這並不會導致問題：通過包含頭文件生成的代碼結構確保代碼部分按以下順序包含：前向聲明，類定義，方法定義。

Answer 2

您可以分開類的聲明和定義。因此，您可以分開模板類的聲明和定義...

您可以分開類方法的聲明和定義。因此，你可以單獨的模板類方法的聲明和定義：

template<typename T> struct B;  // declaration 

template<typename T> struct A {  // definition 
    void RunA(B<T> *pB); // declaration 
}; 

template<typename T> struct B {  // definition 
    void RunB(A<T> *pA); // declaration 
}; 

// definition 
template<typename T> 
void A<T>::RunA(B<T> *pB) { 
    // need to do something to B here 
    } 

// definition  
template<typename T> 
void B<T>::RunB(A<T> *pA) { 
    // need to do something to A here 
    }