C/C++_的不完整类型详解（参考了各位大佬整理下来，特此鸣谢）

一、不完全类型的定义（它是个啥）

定义：已经声明但是尚未定义的类型。不完全类型不能用于定义变量或者类的成员，但是用不完全类型定义指针或者引用是合法的。（来自C++ Primer P274）

 

对于类型来说：

声明（引用声明）：告诉编译器这个类型已经存在，但此时编译器并不知道需要给该类型的对象分配多少字节的内存。

定义（定义声明）：描述了该类型的细节，编译器由此可以知道需要给该类型的对象分配多大的内存。

 

换句话说，不完全类型的定义 就是 尚未定义完全的类型。（编译器尚不知道给该类型对象分配多大内存）

 

在C/C++，不完全类型的表现形式有这几种 void、未指定长度的数组 以及 具有非指定内容的结构和联合。

void比较特殊，因为它是内置的不完全类型，用户无法通过定义完整，使得编译器知道该类型对象该分配多大内存。并且void应用的场合也仅是特殊函数的返回值和参数。（eg :malloc() ）

class a;
union b;
int c[];

在此时，以上类型 a, b,c 都是不完全类型。

如果 紧接着 定义该类型的对象或使用该类型都是错误的

class a;
union b;
int c[];

a test_class;//错误，编译器不知到给test_class分配多大内存
b test_union;//错误，编译器不知到给test_union分配多大内存
auto test_int = sizeof(c);//错误，编译器尚未给test_int分配内存，报错不允许使用不完整的类型

切记，在使用该类型或定义该类型的对象，一定确保该类型已经被定义过了。

 

但 不完全类型 允许 如下操作

• 指向不完全类型的指针 （指针所占内存大小确定，32机器 4个字节， 64位机器8个字节，因此编译器可直接创建）
• 不完全类型的引用        （ 引用类型不占储存单元，因此可以创建）
• 不完全类型的 typedef 名称
• 返回不完全类型的函数        （eg：void test()  {return f();}   说明： f() 在 test() 之前只有声明没有定义）
• 不完全函数参数类型            （eg： void test( int , int&)      说明：声明test()时没有指定形参名字）

上面比较特殊的是函数，用这样一句话解惑

函数在被声明之后，定义之前。被调用是合法且有效的。

 

二、不完全类型出现的场景

 

1.普通场景，在全局中声明了该类型而未进行定义时，进行定义该类型的对象和使用该类型（eg：参见定义讲解）

2.在两个结构相互包含对方类型的对象

class b;

class a
{
public:b test_b;
};

class b
{
public:a test_a;

};

class a 中的定义 便会报错 不允许使用不完整的类型

相对的class b中的定义不会出错，因为 在执行 a test_a；前 class a已经定义完整。

 

3.某class的友元使用了该class定义对象，但是该class的友元定义在该class之前。

class a；
void test()
{
	a x;
}

class a
{
	friend void test();

private:
	int b= 2;
};

 

三、不完全类型带来的好处（什么时候该用不完全类型）

1.提高代码的灵活性

char str[];
char str[10];

当编译器碰到第一个声明时，认为str是一个不完全类型，碰到第二个声明时str就组合成完全类型了.

eg：当我们需要一块内存，但并不知道要申请多大时。在 .h文件里声明一个数组 char b [];在.c文件我们再声明完全，就可以很方便的改变数组长度。并且编译的时候也不用再编译一次头文件。

 

2.不完全类型允许使用指针、引用类型。在期间保证了类型的封装型。

 

四、不完全类型使用时需要注意的地方

 

千万千万，一定一定记住

在使用该类型或定义该类型的对象，一定确保该类型已经被定义过了。