Warum vermeidet die Verwendung eines Klassenzeigers „Unvollständiger Typ'-Fehler in rekursiven Klassendefinitionen?

Rekursion behindert Klassendefinition

Eine aktuelle Programmierabfrage befasste sich mit dem Problem der Deklaration eines privaten Mitglieds innerhalb einer Klasse, das den eigenen Typ der Klasse widerspiegelt. Konkret löst der folgende Code einen „Unvollständiger Typ“-Fehler aus:

class A {
    private:
        A member;
}

Die Verwendung eines Zeigers anstelle einer direkten Member-Deklaration („A*-Member;“) löst das Problem jedoch. Warum ist das so?

Die Antwort liegt im Klassendefinitionsprozess. Wenn das Mitglied innerhalb der Klassendefinition deklariert wird, wird die Klasse selbst noch definiert. Dadurch bleibt der Typ „A“ undefiniert und wird zu einem „unvollständigen Typ“. Im Gegensatz dazu kann der Compiler bei Verwendung eines Zeigers „A“ als Klassennamen erkennen, noch bevor seine Definition abgeschlossen ist, und so den Typ „Zeiger auf A“ definieren.

Dieses Konzept geht über Klassen hinaus. Deklarieren eines Typs als „Foo;“ signalisiert effektiv eine Klassendeklaration ohne ihre vollständige Definition. Allerdings: „Foo* foo;“ kann definiert werden, da es einen Zeiger auf einen „Foo“-Typ darstellt, den der Compiler in diesem Stadium bestätigt.

Die gleiche Begründung gilt, wenn eine rekursive Typdefinition verwendet wird, die auf sich selbst verweist. Allerdings bietet es einen einfacheren Ansatz, dies nur mithilfe von Zeigern zu erreichen. Betrachten Sie die folgende Alternative:

class A {
  private:
    boost::shared_ptr<A> member;
};

Durch den Einsatz intelligenter Zeiger (z. B. boost::shared_ptr) entfällt die Notwendigkeit einer manuellen Speicherverwaltung.

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