问题：

不完整向量类型（C 17）的编译错误

宗政欣可

2023-03-14

首先是一些背景。正如C 17标准所述：

[vector.overview]/3如果分配器满足分配器完整性要求17.6，则在实例化vector时可使用不完整类型T。3.5.1.T应在引用向量的任何结果特化成员之前完成。

我在本回购协议中尝试了3种方案（代码复制在底部）：

包含不完整向量类型的类在同一头文件中声明（默认ctor/dtor）并定义

编译用b. h包括：clangtest.cppb.cpp--std=c 17

编译用b. h包括：clangtest.cppc.cpp--std=c 17

我的问题是，为什么在第二种情况下汇编失败，而在第一种或第三种情况下汇编失败？如果正如标准所说的，引用了std:：vector的一个成员，那么为什么在仅标题的情况下不引用它呢？这个被引用的成员是什么？有没有什么方法可以让第二个案例在不涉及默认关键字或转发声明的情况下进行编译？

main。cpp

// #include "a.h" // << OK
#include "b.h" // << Compile error
// #include "c.h" // << OK

int main(int argc, char const *argv[])
{
    Bar b;
    return 0;
}

a.h

#include <vector>

struct Foo;

struct Bar
{
    Bar() = default;
    virtual ~Bar() = default;
    std::vector<Foo> foos;
};

struct Foo
{
};

b.h

#include <vector>
struct Foo;
struct Bar
{
    Bar() = default;
    ~Bar() = default;
    std::vector<Foo> foos;
};

b.cpp

#include "b.h"
struct Foo
{
};

c.h

#include <vector>

struct Foo;
struct Bar
{
    Bar();
    ~Bar();
    std::vector<Foo> foos;
};

c.cpp

#include "c.h"

struct Foo
{
};

Bar::Bar(){}
Bar::~Bar(){}

错误案例的编译输出：

(py3) cpp/vector_incomplete > clang++ test.cpp b.cpp --std=c++17
In file included from test.cpp:2:
In file included from ./b.h:1:
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/vector:427:68: error: 
      arithmetic on a pointer to an incomplete type 'Foo'
        __alloc_traits::destroy(__alloc(), _VSTD::__to_raw_pointer(--__soon_to_be_end));
                                                                   ^ ~~~~~~~~~~~~~~~~
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/vector:370:29: note: in
      instantiation of member function 'std::__1::__vector_base<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::__destruct_at_end' requested here
    void clear() _NOEXCEPT {__destruct_at_end(__begin_);}
                            ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/vector:464:9: note: in
      instantiation of member function 'std::__1::__vector_base<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::clear' requested here
        clear();
        ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/vector:496:5: note: in
      instantiation of member function 'std::__1::__vector_base<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::~__vector_base' requested here
    vector() _NOEXCEPT_(is_nothrow_default_constructible<allocator_type>::value)
    ^
./b.h:6:5: note: in instantiation of member function 'std::__1::vector<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::vector' requested here
    Bar() = default;
    ^
./b.h:3:8: note: forward declaration of 'Foo'
struct Foo;
       ^
In file included from test.cpp:2:
In file included from ./b.h:1:
In file included from /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/vector:275:
In file included from /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/__bit_reference:16:
In file included from /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/algorithm:644:
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/memory:1817:55: error: 
      invalid application of 'sizeof' to an incomplete type 'Foo'
        {_VSTD::__libcpp_deallocate((void*)__p, __n * sizeof(_Tp), _LIBCPP_ALIGNOF(_Tp));}
                                                      ^~~~~~~~~~~
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/memory:1555:14: note: in
      instantiation of member function 'std::__1::allocator<Foo>::deallocate' requested here
        {__a.deallocate(__p, __n);}
             ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/vector:465:25: note: in
      instantiation of member function 'std::__1::allocator_traits<std::__1::allocator<Foo> >::deallocate' requested here
        __alloc_traits::deallocate(__alloc(), __begin_, capacity());
                        ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/vector:496:5: note: in
      instantiation of member function 'std::__1::__vector_base<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::~__vector_base' requested here
    vector() _NOEXCEPT_(is_nothrow_default_constructible<allocator_type>::value)
    ^
./b.h:6:5: note: in instantiation of member function 'std::__1::vector<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::vector' requested here
    Bar() = default;
    ^
./b.h:3:8: note: forward declaration of 'Foo'
struct Foo;
       ^
In file included from test.cpp:2:
In file included from ./b.h:1:
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/vector:373:52: error: 
      arithmetic on a pointer to an incomplete type 'Foo'
        {return static_cast<size_type>(__end_cap() - __begin_);}
                                       ~~~~~~~~~~~ ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/vector:465:57: note: in
      instantiation of member function 'std::__1::__vector_base<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::capacity' requested here
        __alloc_traits::deallocate(__alloc(), __begin_, capacity());
                                                        ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/vector:496:5: note: in
      instantiation of member function 'std::__1::__vector_base<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::~__vector_base' requested here
    vector() _NOEXCEPT_(is_nothrow_default_constructible<allocator_type>::value)
    ^
./b.h:6:5: note: in instantiation of member function 'std::__1::vector<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::vector' requested here
    Bar() = default;
    ^
./b.h:3:8: note: forward declaration of 'Foo'
struct Foo;
       ^
In file included from test.cpp:2:
In file included from ./b.h:1:
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/vector:873:54: error: 
      arithmetic on a pointer to an incomplete type 'const std::__1::vector<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::value_type'
      (aka 'const Foo')
      __annotate_contiguous_container(data(), data() + capacity(),
                                              ~~~~~~ ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/vector:552:9: note: in
      instantiation of member function 'std::__1::vector<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::__annotate_delete' requested here
        __annotate_delete();
        ^
./b.h:6:5: note: in instantiation of member function 'std::__1::vector<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::~vector' requested here
    Bar() = default;
    ^
./b.h:3:8: note: forward declaration of 'Foo'
struct Foo;
       ^
4 errors generated.

共有2个答案

孟宏才

2023-03-14

它会失败，因为您已经默认了构造函数和析构函数，这意味着实现在每个编译单元中，就像您编写的那样。

struct Bar
{
    Bar() {}
    ~Bar() {}
    std::vector<Foo> foos;
};

然后编译器需要知道Foo的大小，并希望调用其析构函数。

但是如果您将函数的实现带到中。cpp并且只有在标题中有声明，您才能保存编译main。cpp因为编译器需要知道的一切都在那里。

您还可以（我建议）默认c.cpp中的函数：

#include "c.h"

struct Foo
{
};

Bar::Bar() = default;
Bar::~Bar() = default;

申黎明

2023-03-14

包括b. h是行不通的。在std::向量模板中的某个地方将有一行为NUM*sizeof（Foo）分配内存。如果您在源文件中隐藏了Foo的定义，那么Foo的大小将是未知的，编译将失败。

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不完整向量类型（C 17）的编译错误

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