[Effective C++] [閱讀心得]: 為何要使用前置宣告(Forward Declaration)

// A.h

class A { ... };

// B.h
#include "A.h"

class B {
...
private:
    A a;
...
};

上面這段程式碼中，由於 B 類別擁有 A 類別的成員變數，因此必須引入定義 A 類別的 A.h。然而，這樣做的缺點是，每當 A.h 內發生任何變動時，引入 B.h 的編譯單元也必須重新編譯。如果大型專案中存在著很多這樣的依賴關係的話，那麼專案的編譯時間就會變得很長。

因此，比較好的做法應該使用"前置宣告"，我們試著將程式碼改成下面這樣

// B.h
class A; // 前置宣告

class B {
...
private:
    A a; // 編譯錯誤!!!
...
};

上面這段程式碼無法通過編譯。主要的原因是，編譯器需要在編譯期就要計算出 B 類別的大小。然而，因為在 B.h 中並沒有 A 類別的定義，編譯器無從得知 A 類別到底多大，所以也就無法推算出 B 類別的大小。

要解決這個問題的辦法是: 使用指標或參考。我們將程式碼改成下面這樣

// B.h

class A; // 前置宣告

class B {
...
private:
    A *a; // A 類別的指標
...
};

在這裡，我們將成員變數的型態從 A 類別轉換成 A 類別的指標。因為指標的大小是已知的，編譯器便可以在沒有 A 類別的定義下計算出 B 類別的大小了。如此一來，我們就可以不用引入 A.h，消除了 A.h 和 B.h 間的依賴關係。