Разрешение круговой зависимости между классами шаблонов

У меня есть два класса: Foo<T> и Bar<T>, полученные из Base. Каждый переопределяет метод virtual Base* convert(ID) const, где ID - это экземпляр типа, который однозначно идентифицирует конкретный экземпляр Foo или Bar (притворите его a enum). Проблема в том, что Foo::convert() должен иметь возможность возвращать экземпляр Bar, а также Bar::convert() должен иметь возможность создавать экземпляр Foo. Поскольку они оба являются шаблонами, это приводит к циклической зависимости между Foo.h и Bar.h. Как это разрешить?

Изменить:. Непрерывное объявление не работает, поскольку для реализации каждого метода требуется конструктор другого класса:

Foo.h:

#include <Base.h>

template<class T> class Bar;

template<class T>
class Foo : public Base { ... };

template<class T>
Base* Foo<T>::convert(ID id) const {

    if (id == BAR_INT)
        return new Bar<int>(value); // Error.

    ...

}

Bar.h:

#include <Base.h>

template<class T> class Foo;

template<class T>
class Bar : public Base { ... };

template<class T>
Base* Bar<T>::convert(ID id) const {

    if (id == FOO_FLOAT)
        return new Foo<float>(value); // Error.

    ...

}

Ошибка, естественно, "недопустимое использование неполного типа".

Ответы

Ответ 1

Что вам нужно сделать, это отделить объявления класса от реализации. Так что что-то вроде

template <class T> class Foo : public Base
{
    public:
    Base* convert(ID) const;
}

template <class T> class Bar : public Base
{
    public:
    Base* convert(ID) const;
}

template <class T> Base* Foo<T>::convert(ID) const {return new Bar<T>;}
template <class T> Base* Bar<T>::convert(ID) const {return new Foo<T>;}

Таким образом, у вас есть полные определения классов, когда функции определены.

Ответ 2

Вы должны использовать объявления класса класса вперед в обоих заголовках

template <class T>
class X;

- это отличное объявление вперед класса шаблона.

Ответ 3

(Обновлено) Вы должны иметь возможность обрабатывать то же самое, что и для классов без шаблонов. Напишите свой Bar.h вот так. (И аналогично для Foo.h)

#if !defined(BAR_H_INCLUDED)
#define BAR_H_INCLUDED

template <class T>
class Foo;

template <class T>
class Bar
{
    /// Declarations, no implementations.
}    

#include "Foo.h"

template <class T>
Base* Bar<T>::Convert() {  /* implementation here... */ }
#endif

Ответ 4

Ответ Джеймса Каррана - это находка. Вообще говоря, идея Джеймса заключается в том, чтобы ограничить включение необходимых файлов заголовков до момента, когда требуются члены ('объявления), входящие из включенных файлов заголовков. В качестве примера:

t1.hh

#ifndef S_SIGNATURE
#define S_SIGNATURE

struct G; // forward declaration

template<typename T>
struct S {
  void s_method(G &);
};

#include "t2.hh" // now we only need G member declarations

template<typename T>
void S<T>::s_method(G&g) { g.g_method(*this); }

#endif

t2.hh

#ifndef G_SIGNATURE
#define G_SIGNATURE

template<typename T>
struct S; // forward declaration

struct G {
  template<typename T>
  void g_method(S<T>&);
};

#include "t1.hh" // now we only need S' member declarations

template<typename T>
void G::g_method(S<T>& s) { s.s_method(*this); }

#endif

t.cc

#include "t1.hh"
#include "t2.hh"

S<int> s;
G g;

int main(int argc,char**argv) {
  g.g_method(s); // instantiation of G::g_method<int>(S<int>&)
}