类相互引用问题

在C语言中，如果头文件不加任何保护的话，两个头文件相互包含会导致编译出错，如下面两个文件：

a.h

#include "b.h"

b.h

#include "a.h"

使用gcc编译的话，会报下面的错误：

from main.c:2:
b.h:1:15: error: #include nested too deeply
#include "a.h"
^
make: *** [all] Error 1

这是一个无限循环，如果加了保护性的代码，则不会出现这种情况：

// file "b.h"
#ifndef _B_H
#define _B_H

#include "a.h"

#endif

// file "a.h"
#ifndef __A_h
#define __A_h

#include "b.h"

#endif

在C++中，情况也是如此，当然此文的重点并不是头文件的保护这个问题，而是两个类相互引用的问题。如果在类中中有一个类B的引用实例，同时类B中也有A的一个引用实例，或者是有接口的形参是对方的引用或指针，则会遇到类似的问题:

// file "a.h"

#ifndef _A_H
#define _A_H

#include "a.h"

class B
{
    B(){};

private:
    A *a;
};

#endif

// file "b.h"

#ifndef _A_H
#define _A_H

#include "a.h"

class B
{
    B(){};

private:
    A *a;
};

#endif

编译时会报下面的错误：

g++ main.cpp
In file included from a.h:4:0,
from main.cpp:1:
b.h:12:5: error: ‘A’ does not name a type
A *a;
^
make: *** [all] Error 1

我们从a.h的角度来考虑，编译器遇到#include "b.h"语句时，则会把这个文件在原地展开，b.h中的include "a.h"当然不会再起任何作用（虽然a.h的文件内容还是会被复制过来，但是已经不会被编译处理了），但是b.h文件中的其它部分还是会被编译器处理，当遇到class B定义中的A *a;时，因为class A还没有被定义，所以就会报不认识A的错误。

这个时候只要在b.h中class B定义之前，声明一下A是一个类即可。使用这种方法在class A声明之前，只可以定义class A的引用或指针，不可以定义A的实例。

#ifndef _A_H
#define _A_H

#include "a.h"

class A;

class B
{
    B(){};

private:
    A *a;
};

#endif

理论上只要在一个b.h中做这样的声明就可以了，a.h中是不需要类似的声明的，但是建议出现这种交叉引用的情况都用一下前向声明比较好。