c++ - 使用 std::array 创建树

Question

底部的代码会产生以下编译时错误。如果我使用 std::vector<Node>，错误就会消失或 std::array<unique_ptr<Node>, 3> .谁能解释一下这是怎么回事？

In file included from main.cpp:1:0: /usr/include/c++/4.9/array: In instantiation of ‘struct std::array’: main.cpp:9:23:
required from here /usr/include/c++/4.9/array:97:56: error: ‘std::array<_Tp, _Nm>::_M_elems’ has incomplete type typename _AT_Type::_Type _M_elems; ^ main.cpp:3:7: error: forward declaration of ‘class Node’ class Node

#include <array>

class Node
{
public:
  Node(Node* parent, int x) : parent_(parent), x_(x) {}
  Node* parent_;
  int x_;
  std::array<Node, 3> children_; // ERROR
};

Answer 1

如其他答案所述，这里的根本问题是您在该类型的定义中使用了该类型。

原因这是一个问题，因为编译器必须知道类型有多大才能让您将其作为数据成员。因为你还没有完成声明 Node类型，编译器不知道应该为 Node 类型的数据成员使用多少空间.

指针能工作的原因是因为所有指针在内存中的大小都相同，不同的是它们指向的内容的大小，您只需要知道何时取消引用指针。

因此，使用 std::array<Node, 3>在你的 Node 里面定义不起作用，因为 std::array将它的内存放在它被声明的地方(在函数中，那是堆栈，在对象中，那是在对象本身中)。要计算出需要多少内存，它需要知道 Node 的大小。 ，这就是问题所在。

使用 std::unique_ptr<Node>出于与普通指针相同的原因，它很好:指针始终具有相同的大小。

使用 std::vector<Node>出于同样的原因再次很好(原则上，但在实践中不一定)，但也许不太明显:你可以想到 vector有 2 个数据成员，一个指向 Node 数组的指针s 和尺寸。关键部分是指针。因为只有 vector 的“句柄”住在Node里面的内存和数据分配在别处，这是一种非常好的存储方式。

鉴于语言的限制，表达您的意图的最佳方式可能是: std::array<std::unique_ptr<Node>, 3>

您仍然有固定数量的 child ，自动内存管理，并且不再遇到不知道该数据成员的存储占用空间有多大的问题。

就其值(value)而言，同样的推理也是 pimpl 习语的成因。