C++ 头文件相互包含的问题

今天在看C++ Primer第7章，一个习题是要写两个类，一个是Screen类，一个Window_mgr类，其中，Window_mgr类包含有一个vector<Screen>类型的成员 和一个clear函数，用于操作Screen类，所以需要把clear函数声明为Screen类的友元函数，这样就需要在定义Screen类的头文件中包含Window_mgr类的头文件，同理也需要在Window_mgr类中包含Screen类的头文件，如下：

Screen.h

#ifndef SCREEN_H
#define SCREEN_H
#include "Window_mgr.h"
class Screen
{
friend void Window_mgr::clear();
........
};
#endif

Window_mgr.h

#ifndef WINDOW_MGR_H
#define WINDOW_MGR_H
#include "Screen"
class Window_mgr
{
public:
void clear();
........
private:
        vector<Screen> screens;
};
#endif

main.cc

#include "Window_mgr.h"
#include "Screen.h"
int main()
{
........
return 0;
}

开始的时候按照上面的方式写，编译出现错误，说在Screen.h文件中 Window_mgr未定义。

原因如下：

按照上面的写法，在编译前，main.cc文件会变成如下：

#define WINDOW_MGR_H
#define SCREEN_H
class Screen
{
friend void Window_mgr::clear();
……..
};

class Window_mgr
{
public:
void clear();
……..
private:
vector<Screen> screens;
};

显然Window_mgr的定义在friend void Window_mgr::clear() 后边，所以会出错。

所以，应该在clear 函数的声明前，添加Window_mgr类的前置声明。class Window_mgr;

修改Screen.h文件如下：

#ifndef SCREEN_H
#define SCREEN_H
class Window_mgr;
class Screen
{
friend void Window_mgr::clear();
........
};
#endif

这样就可以正常的编译了。

总结：对于头文件相互包含的情况需要特别的小心，要保证在使用一个类或函数之前它已经声明过。