c++ - 模板和循环依赖

Question

我有以下架构问题，导致 header 的循环依赖。它涉及通用编程和 C++ 模板。所以:

• 我定义了聚合在节点中的属性
• 这些属性被定义为模板
• 此模板的参数之一是属性处理的数据类型系列
• 每个类型系列都有一个专门化的属性模板:
  • 基本类型(浮点型、整数型...)
  • 指向节点的指针
• 数据类型系列是使用元编程计算的
  • 基本类型 -> 模板参数 = 0
  • 指向节点的指针 -> 模板参数 = 1
  • 未处理的类型 -> 模板参数 = -1
• 我的循环依赖与类型族“指向节点的指针”有关
  • 为了确定指针的类型是否是节点，我有编译时代码来检查类 ConcreteNode 是否派生自类 Node
  • 为了确定这一点，编译器需要知道 ConcreteNode 的声明
  • 因此，当定义包含指向 ConcretNode 的指针的属性时，我必须包含 ConcreteNode 的 header ，而不是简单地向前声明 ConcreteNode
• 如果 ConcreteNodeA 包含指向 ConcreteNodeB 的指针，并且反过来 ConcreteNodeB 包含指向 ConcreteNodeA 的指针，则会出现问题
  • 在这种情况下，我需要将 ConcreteNodeB 的 header 包含在 ConcreteNodeA 的 header 中，反之亦然
  • 这会导致 header 的循环依赖

这里有一些代码来说明这一切:

// Property.hpp
class PropertyBase
{
    // Some code common to all properties.
}

template <class T, int typeFamily = TypeFamily<T>::value >
class Property : public PropertyBase
{
    // Default template to catch errors.
};

template <class T>
class Property<T, 0> : public PropertyBase
{
    // Data is a base type.
    T* m_dataRef;

    // Some basic types-specific stuff.
};

template <class T> 
class Property<T*, 1> : public PropertyBase
{
    // Data is a pointer to a concrete node.
    T** m_dataRef;

    // Some pointer to node-specific stuff.
}; 


// ConcreteNodeA.h
#include "ConcreteNodeB"

class ConcreteNodeA : public Node
{
protected:
    Property<ConcreteNodeB*>& m_nodeB;
};


// ConcreteNodeB.h
#include "ConcreteNodeA"

class ConcreteNodeB : public Node
{
protected:
    Property<ConcreteNodeA*>& m_nodeA;
};

显然我的真实代码比这更复杂:

• 即仅当基本类型属于已处理类型列表的一部分时才会对其进行处理
• 我没有公开用于确定一个类是否派生于另一个类的元代码
  • 我想人们愿意帮助我了解这件事
  • 不这样做的人不应受其困扰

有人知道如何声明我的属性而不会出现此循环依赖问题吗？此刻我陷入困境......

谢谢!

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以下内容

TypeFamily<T>::value

是元代码，如果 T 是受支持的基类型，则返回 0；如果 T 是指向从节点派生的类的指针，则返回 1；在其他情况下返回 -1。

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我无法对 ConcreteNodeA 和 ConcreteNodeB 使用前向声明，因为在这种情况下，编译器无法“理解”从 Node 派生的 ConcreteNodeA 和 ConcreteNodeB。因此 TypeFamily::value 将返回 -1，而不是 1。因此，所选模板将是默认的“catch-errors”模板，而不是我想要的模板(typeFamily == 1)。

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Node 了解 Property，因为它聚合了它们。它看起来像这样:

#include "Property.hpp" // This file also contains the declaration for PropertyBase.

class Node
{
private:
    std::vector<PropertyBase*> m_props;
}

Answer 1

改用前向声明:

ConcreteNodeA.h:

class ConcreteNodeB;

class ConcreteNodeA : public Node
{
protected:
    Property<ConcreteNodeB*>& m_nodeB;
};

ConcreteNodeB.h:

class ConcreteNodeA;

class ConcreteNodeB : public Node
{
protected:
    Property<ConcreteNodeA*>& m_nodeA;
};